周报｜量子计算大牛离开微软；NEC开发首个全连接量子退火架构

光子盒研究院出品

微软量子研究员Leo Kouwenhoven离职

据报道，荷兰代尔夫特理工大学物理学教授、微软量子研究员Leo Kouwenhoven已经离开微软。

自2016年以来，Kouwenhoven一直在为微软研究拓扑量子计算机。2018年由他领导的一个研究团队宣布发现马约拉纳粒子(可以作为拓扑量子比特)。去年年初，他们由于数据处理问题撤回了该论文。按照Kouwenhoven自己的说法，他离开微软与此无关。

但就在最近，微软的另一个团队——哥本哈根微软量子材料实验室向着拓扑量子计算机迈出了重要一步，他们使用的方法与Kouwenhoven团队不同。莱顿大学的物理学家Carlo Bennacker在接受采访时表示，也许微软正在与其他研究人员一起开辟一条新的道路。

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https://www.baltimoregaylife.com/quantum-researcher-leo-kouwenhoven-leaves-microsoft/

微软消除了实现拓扑量子比特的最大障碍

拓扑量子计算是实现硬件级容错的一条途径，有可能实现具有高保真量子比特、快速门操作和单模块架构的量子计算系统。拓扑量子比特的保真度、速度和大小由一种称为拓扑间隙的特征能量控制。前提需要可靠地产生物质的拓扑相(topological phase)，并通过实验验证量子比特的子组件处于拓扑相，以及准备好进行量子信息处理。但这并不简单，因为拓扑相的特征是基态的长程纠缠，这是传统实验探针不容易获得的。

哥本哈根的微软量子材料实验室通过马约拉纳零模和可测量的拓扑间隙创建和维持量子相位的能力，消除了产生拓扑量子比特的最大障碍。基于拓扑量子比特的量子计算机预计比其他已知量子比特构建的机器表现更稳定。

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https://mp.weixin.qq.com/s/gyRvJEL8zCRL9xeNJJQxlQ

NEC开发了第一个用于扩展到完全连接的量子退火架构的单元

日本NEC公司开发了世界上第一个基于LHZ方案的单元，以使用超导参量量子比特扩展到全连接架构。NEC已经成功地展示了使用这些量子比特的量子退火操作，这将实现高精度计算。目前包括D-Wave在内的最先进量子退火机中量子比特仅能实现局部连接，通过这一成就，NEC在量子退火机的生产方面取得了进一步的进展。

NEC开发了LHZ方案的四量子比特单元。这可以利用超导参量和电路耦合技术扩展到多个完全连接的逻辑量子比特。NEC通过使用这项新技术通过量子退火成功解决了小规模组合优化问题，这是世界首创。在另一项世界首创中，NEC还开发了一种3D结构技术，该技术可以有效地将排列成瓦片图案的许多LHZ方案单位单元与外部设备连接起来。

通过以平铺模式复制单元，可以轻松创建一个结构，其中许多量子比特在逻辑上相互连接，同时保持超导参量的特性，使其能够以高精度执行计算。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/nec-develops-unit-cell-key-to-scaling-fully-connected-quantum-annealing-architecture/

D-Wave提交上市注册声明

纽交所上市的特殊目的收购公司DPCM Capital宣布就其与D-Wave的拟议企业合并提交注册声明。D-Wave是唯一一家同时生产退火和门型量子计算机的量子公司。

注册声明包含与交易相关的初步代理声明和招股说明书。虽然注册声明尚未生效，其中包含的信息可能会发生变化，但它提供了有关D-Wave和交易的重要信息，包括D-Wave作为唯一一家量子计算公司对客户和投资者的独特价值：

● 超过24家福布斯全球2000强客户，比2020年翻了一番，同比增长主要来自金融服务、制造和制药行业

● 高度多元化的客户群，来自企业客户的量子计算服务(QCaaS)，占2021年总收入的68%

● 解决商业组合优化问题所必需的退火量子技术，据估计约占量子总可用市场(TAM)的25%

● 十五年以上开发和制造退火量子计算机的经验，使D-Wave能够独一无二地解决当今量子市场的优化部分，应用于重要的用例，例如员工调度、最后一公里车辆路线、制造工厂车间优化、供应链优化等

● 开发并推出了五代日益强大的量子计算系统

● 自1999年成立以来，D-Wave已获得200多项美国专利，并打算继续在此基础上发展

合并预计将于2022年第二季度完成。合并完成后，D-Wave Quantum(D-Wave和DPCM Capital新成立的母公司)普通股和购买D-Wave Quantum普通股的认股权证预计将分别在纽约证券交易所以“QBTS”和“QBTS.WS”的股票代码进行交易。

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https://www.dpcmcapital.com/news/press-releases/detail/47/dpcm-capital-announces-filing-of-registration-statement-on

中国计算机学会(CCF)量子人工智能研讨会议即将开始

为充分发挥CCF、CCF量子计算专业组的平台作用，聚合国内专家学者，探索量子计算在人工智能领域如何发挥作用，挖掘量子神经网络的功能，推进我国量子计算与人工智能复合型人才培养，推动量子人工智能工程化、产业化发展。聚合人才，提升水平。特举办CCF量子人工智能研讨会，诚邀各位专家参加！研讨会主题为量子计算应用于人工智能领域所面临的挑战。主要议题包括量子人工智能算法理论及应用、量子神经网络理论及应用等。

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谷歌实现量子计算机上最大规模的化学模拟

3月16日，谷歌量子人工智能团队发表的《自然》论文表明，该团队在“悬铃木”量子计算机上已经完成了16个量子比特的化学模拟。这是在量子计算机上进行的最大规模的化学模拟。

具体来说，该团队提出了一种可扩展的、抗噪声的量子-经典混合算法，该算法将特殊用途的量子原语无缝嵌入到精确的量子计算多体方法中，即费米蒙特卡罗(QMC)。使用多达16个量子比特在多达120个轨道的化学系统上执行无偏约束QMC计算。

他们的工作提供了一种计算策略，通过利用最先进的量子信息工具，有效地消除费米QMC方法的偏差。最后在NISQ处理器上的16量子比特实验中展示了其性能，产生的电子能量可与最先进的经典量子化学方法相媲美。

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https://www.nature.com/articles/s41586-021-04351-z

错误缓解技术可以提高量子体积

在非营利组织Unitary Fund的一项研究中，他们通过实验证明了错误缓解提高了几种不同量子计算机的有效量子体积。

当前提高量子体积的主要推动力是通过改进硬件。这些科学家指出，这不是唯一的途径，还可以通过软件的改进而提高量子体积，特别是编译器。

在论文中，该团队使用术语“有效量子体积”来强调该技术适用于计算期望值的算法，而不适用于需要单个位串的算法。虽然量子体积已经被用作量子计算硬件的基准，但他们现在建议它可能成为缓解量子错误本身的良好基准。

该技术在包括几家领先的量子计算机制造商上进行了测试。

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https://thequantuminsider.com/2022/03/16/error-mitigation-techniques-can-pump-up-the-quantum-volume/

国内首个量子计算技术创新中心获批

近日，合肥市政府发布《第三批合肥市技术创新中心认定名单》，本源量子与中科院量子信息重点实验室共建的量子计算合肥市技术创新中心通过认定。据了解，这也是国内首个围绕量子信息技术建设的技术创新中心。该技术创新中心获批后，将在量子测控技术、超导量子芯片升级与工程化等方面展开科研攻关。

此次获批的量子计算技术创新中心，作为量子计算软硬件及应用产品的科技创新集聚地，必将对国内量子计算的创新和发展带来新的契机。本源量子成立于2017年9月，是国家级高新技术企业，量子计算龙头企业，独角兽企业，国内首家将量子计算推向商用领域、国内唯一可实际交付量子计算机整机并使用的企业。

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https://mp.weixin.qq.com/s/MkJmGqoVR0HqveyPLnzeiQ

英国航母将在军演中首次使用量子技术

英国皇家海军(Royal Navy)宣布，威尔士亲王号航空母舰将首次使用量子技术——一种高度精确的原子钟。据称，这台设备(大约相当于一台典型的笔记本电脑大小)提供了高度精确的时间信号，如果GPS等全球卫星导航系统的信号出现故障，它也能支持舰船的复杂作战系统进行同步。希望以此减少对GPS的依赖，这是该技术首次在水面舰艇上使用。

这台设备是由Teledyne e2v公司开发的MINAC(微型原子钟的简称)系统，是一种铯原子钟，旨在提供万亿分之一的频率精度和稳定性，应用领域包括电信、广播、公用事业、金融、运输、航空航天、国防等。

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https://mp.weixin.qq.com/s/S8xMPE1Qd5Qrqm9nrARI-A

弗劳恩霍夫ILT与量子合作伙伴发起战略联盟

德国北莱茵-威斯特法伦州(NRW)政府的领先大学和研究机构启动了能力网络EIN Quantum NRW。网络合作伙伴正在汇集他们在研究和实施量子技术方面的专业知识。弗劳恩霍夫学会也参与其中，该机构专注于向产业转移技术。在此次合作的准备阶段，弗劳恩霍夫激光研究所(Fraunhofer ILT)和QuTech开发了一种具有低噪声世界纪录的量子频率转换器(QFC)，这是朝着实现稳定的量子互联网迈出的重要一步。

合作伙伴表示，“整体QFC效率可与基于传统设计原理的转换器相媲美”。与现有技术相比，噪声光子的数量同时减少了至少四倍，从而显着提高了量子信息传输的信噪比。这是量子计算机在不同地点快速联网的先决条件，尤其是通过已经安装的光纤线路。以此为基础，位于亚琛的弗劳恩霍夫ILT计划在由QuTech协调的跨国量子网络中建立第一个德国量子节点。

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https://optics.org/news/13/3/23

芝加哥量子交易所增加四个新的企业合作伙伴

芝加哥量子交易所 (CQE) 为其不断发展的社区增加了四个新的企业合作伙伴。新的企业合作伙伴是 ASM International (ASM)、Atom Computing、EeroQ 和 Quantinuum。这些量子供应链的全球领导者，正在加入参与 CQE 社区的 30 多家公司。

通过协作努力，芝加哥量子交易所及其合作伙伴推进了构建和扩展量子技术以及开发实际应用所必需的科学和工程，同时努力鼓励和培养下一代量子就绪的科学家和工程师。通过与 ASM、Atom Computing、EeroQ 和 Quantinuum 等公司合作，CQE 继续履行其发展量子经济、加速量子技术领域的发现和创新以及吸引人才和资金到大芝加哥地区的使命。努力将该地区建立为量子中心。

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https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8857

纽约大学阿布扎比分校将在中东举办首届量子计算黑客马拉松

纽约大学阿布扎比分校 (NYUAD) 将于3月30日至4月1日在NYUAD会议中心举办该地区首届量子计算国际黑客马拉松(黑客松)，重点关注创新、创业和先进产业。在为期三天的编程马拉松比赛中，著名的国际计算机科学教授、成功创业公司的创始人、技术专业人士和风险投资家将齐聚NYUAD，带领来自世界各地的优秀计算机科学学生团队(其中大多数学生来自阿拉伯世界)解决复杂的算法。

今年，来自 30 多个国家/地区的 200 多名参与者将齐聚NYUAD，并使用亚马逊的 Braket SDK 了解量子计算和基于量子的技术，以访问新推出的牛津电路公司的量子计算机“Lucy”。参与者将作为跨学科和多元化的全球团队合作，利用量子计算机开发自己的社会公益解决方案。

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https://www.digitalstudiome.com/events/a-look-at-the-first-ever-quantum-computing-hackathon-in-the-middle-east-to-be-hosted-by-nyu-abu-dhabi

台湾：2030年建立量子科技产业链

早在2020年12月，中国台湾就宣布启动“量子台湾”计划，从2022年起以5年80亿元新台币(约18亿元人民币)的经费打造量子“国家队”。3月16日，量子“国家队”在台北正式成立，两大目标是构建台湾自主研发的量子计算机和量子通信网络系统，并力争在2030年建立台湾量子科技产业链。

台湾17个量子研发团队参与其中，包含72位跨领域专家学者、24家公司，研发方向将聚焦量子元件、量子计算机、量子算法、量子通信等项目。产业伙伴包括鸿海、联发科等知名台企。

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https://mp.weixin.qq.com/s/XPhtQl94Bg_UBb16Gv-LUw

宾夕法尼亚州立大学获得NSF拨款71.5万美元

宾夕法尼亚州立大学电气工程与计算机科学学院副教授Swaroop Ghosh获得了两项美国国家科学基金会(NSF)的资助，以支持量子计算的未来。Ghosh表示，量子计算机可能提供比传统计算机更强大的计算能力，但由于安全性和课程开发方面的差距，量子计算机的发展受到了阻碍。Ghosh从美国国家科学基金会获得了两项总计71.5万美元的赠款，用于推进量子计算。他的目标是通过这两个项目来支持该领域的发展，一个专注于了解安全风险，一个专注于策划更全面的教育方法。

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https://www.psu.edu/news/engineering/story/engineer-aims-support-quantum-computings-future-715000-grants/

希腊公共机构将首次演示QKD技术

Space Hellas公司与雅典大学(UOA)的光通信和光子技术实验室合作，为希腊的一个公共机构实施并演示了量子密钥分发技术 (QKD) 的首次试点应用。该演示是在欧洲项目Open QKD的背景下进行的，该项目旨在在欧洲的各种用例中广泛利用QKD。

希腊这一开创性行动完全符合量子通信领域的国家战略，正如希腊积极参与欧盟委员会的欧洲量子通信基础设施(Euro QCI)倡议所表达的那样。它还加强了Space Hellas公司在信息安全领域创新技术方面的众多行动，这些行动涉及扩大和改进其提供的网络安全服务，以及参与相关的研发项目。

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https://www.marketscreener.com/quote/stock/SPACE-HELLAS-S-A-6656341/news/Space-Hellas-S-A-and-UOA-are-implementing-a-pilot-project-for-Quantum-Key-Distribution-39753351/

OTI Lumionics展示了量子计算方法可以有效模拟OLED材料特性

OTI Lumionics是为消费电子产品开发可生产的先进材料的领导者，该公司宣布他们已经证明量子计算方法具有当使用 OTI 的迭代量子比特耦合簇 (iQCC) 量子方法时，在模拟有机发光二极管(OLED)显示发射器材料方面优于标准经典方法。

在这项工作中，证明量子计算方法可以更好地模拟消费电子产品中最佳显示器中使用的材料的特性。电子产品新材料的开发非常精确，需要在严格的公差范围内设计特定的材料特性，这对传统的计算机模拟来说是一个挑战。开发了新的量子计算方法，通过更好地模拟OLED显示器中使用的发射器材料的关键特性来满足这一需求。

合作研究的结果清楚地表明，量子计算方法在计算材料设计中具有强大的优势。虽然通常需要合成多种材料来开发具有正确颜色的新OLED材料——这是一个非常昂贵且缓慢的过程——但所展示的量子计算方法可用于在软件中更准确地模拟这些颜色，从而减少需要合成和测试的材料的数量。

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https://www.globenewswire.com/news-release/2022/03/14/2402638/0/en/OTI-Lumionics-and-UBC-Demonstrate-Quantum-Computing-Methods-to-be-Effective-in-Simulating-OLED-Display-Material-Properties.html

到2026年，全球量子计算市场将达到4.114亿美元

由全球行业分析师公司(GIA)发布了题为“量子计算——全球市场轨迹与分析”的报告。该报告对后新冠时代市场中的机遇和挑战提出了全新的观点。观点如下：

● 到2026年，全球量子计算市场将达到4.114亿美元

● 2022年美国市场约为 7500 万美元，而中国预计到 2026 年将达到5460 万美元

● 按最终用途划分，到2026年，太空与国防领域将达到1.464亿美元

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https://finance.yahoo.com/news/global-quantum-computing-market-reach-133500248.html

WISeKey与Synergy Quantum签署战略合作协议

本周，全球领先的网络安全、人工智能、区块链和物联网公司WISeKey宣布与瑞士量子技术公司Synergy Quantum SA签署战略合作伙伴关系，使用量子技术提供具有影响力的行业解决方案，并开发了一种通过后量子端到端加密保护私人数据的技术。

此次合作的目的是基于当前和新的后量子WISeKey半导体，结合Synergy Quantum后量子加密解决方案，为金融服务行业提供双因素身份认证。WISeKey和Synergy Quantum将共同开发用于第二因素识别的后量子NFC/ID卡解决方案和用于PQE隧穿解决方案的后量子加密芯片和软件平台。

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https://finance.yahoo.com/news/wisekey-signs-strategic-partnership-agreement-130000513.html

支持三倍数量的量子比特，美国公司推出新型制冷机

美国丹佛初创公司Maybell Quantum推出了为下一代量子计算机提供动力的低温平台——Icebox稀释制冷机。

Maybell首席技术官Kyle Thompson博士说：“该机器在十分之一的空间中支持的量子比特数量是原来的三倍。制冷机中有4500条超导柔性线。这是第一个带门的系统，所以你可以在不拆开它的情况下访问量子比特。”

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https://mp.weixin.qq.com/s/1c3y9TPhFbNxYSzULxB8MQ

国仪量子获评2022年度安徽省专精特新冠军企业

近日，安徽省经济和信息化厅发布了《2022年度安徽省专精特新冠军企业公示名单》，国仪量子（合肥）技术有限公司上榜，成功获得该项荣誉资质。“专精特新”企业是国家为培育一批专业化、精品化、特色化、创新化的企业而专门设立的荣誉奖项。安徽省专精特新冠军企业要聚焦主业实业，专心细分市场，专注核心业务，不断提升创新能力，增强核心竞争力，在补强产业基础和产业链短板、提高供给体系质量、挖掘企业和区域特有资源、促进重点领域产业业态创新等方面发挥标杆示范作用。

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https://mp.weixin.qq.com/s/1qBql1pZQ4eIbVqX4ONtxQ

PsiQuantum成为唯一上榜Fast Company的量子计算公司

Fast Company为与《财富》和《商业周刊》齐名的全球最具影响力的商业杂志之一。最近，量子计算公司PsiQuantum与芯片代工厂GlobalFoundries(格芯)登上Fast Company的2022年全球十大最具创新力合作关系榜单。上榜理由是PsiQuantum正在使用格芯先进的半导体制造设施来建造世界上第一台有用的量子计算机。

今年的榜单表彰了对整个行业和文化影响最大的企业。这些公司正在用21世纪最鼓舞人心的成就创造未来。除了评选全球50家最具创新力公司之外，还从52个类别中选出了影响最大的528家公司。PsiQuantum成为唯一上榜的量子计算公司。

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ColdQuanta扩大管理团队

冷原子量子技术公司ColdQuanta宣布任命Chris Wood为光子技术副总裁，任命Alex Olivas为软件工程和运营副总裁。他们将帮助指导公司将其创新的量子技术商业化。

Chris Wood在原子、分子、光学和量子技术方面拥有深厚的背景。他是一位经验丰富的技术主管，在激光雷达、国防和医疗设备行业拥有成功的历史。精通各种激光、薄膜、研发及其向生产、光学工程、物理学和光谱学的过渡。Alex Olivas之前在马里兰大学担任研究助理，然后在过去的17年中担任学院专家。

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https://thequantuminsider.com/2022/03/16/coldquanta-expands-executive-team-with-appointment-of-photonics-and-software-technologists/

Changelly Pro交易所上市抗量子加密货币

加密和数字资产解决方案提供商Crown Sterling Limited LLC宣布，其Crown Sovereign(CSOV)实用型代币于3月14日在Changelly Pro交易所上市。Changelly Pro是一种即时非托管加密货币交易服务，使用户能够买卖加密货币。

在抗量子区块链安全协议的支持下，CSOV 使代币持有者能够在 2022 年和 2023 年利用 Crown Sterling 的新技术使用和参与个人数据主权革命。向 NFT 收藏品和数学压缩/分散存储发送消息。借助CSOV，消费者将能够 NFT 自己的数字资产，包括数据。

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https://www.prnewswire.com/ae/news-releases/changelly-pro-exchange-lists-quantum-resistant-crown-sovereign-csov-cryptocurrency-301502082.html

研究证明，纠缠可以帮助促进量子机器学习

量子机器学习的一个潜在应用是模拟量子系统。这需要创建感兴趣分子的模型，让它们相互作用，并使用实际化合物如何相互作用的实验作为训练数据来帮助改进模型。机器学习算法的平均性能取决于它拥有多少数据，这表明数据量最终会限制机器学习的性能。

为了对量子系统进行建模，量子计算机可能需要的训练数据量会随着建模系统变得更大而呈指数增长。这可能会消除量子计算相对于经典计算的优势。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家发现了一种消除这种指数开销的方法。

他们使用Rigetti的Aspen-4量子计算机进行了验证，表明在量子机器学习中增加更多的纠缠可以导致指数级放大。科学家表示，通过纠缠来训练状态可以给训练某些类型的量子系统带来巨大的优势。这项工作的一个潜在未来应用是研究人员所说的“黑盒上载”。能够学习一个量子实验的模型，然后在量子计算机上进行研究，而无需重复实验。

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https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/entanglement-spooky-action-could-help-boost-quantum-machine-learning/

IBM实现频率可微调的超导量子比特

频率可调的超导量子比特可用于实现cPhase和CZ门、快速重置、快速读取等操作，但可调范围越大，对磁通噪声就越敏感。当只需要做全微波的门操作，又想避免比特之间频率碰撞，同时保证长的相干时间，其实只需要很小的调频范围。固定频率的比特虽然可以用激光退火或修饰电极等物理方法微调频率，但产率不高，不适合于大规模芯片。

近日，IBM的研究人员针对这一需求，开发了一种从设计上实现频率可微调的比特，称为频率可微调比特（weakly tunable qubit），调频范围低至43MHz。比特结构是一个单结transmon和一个非对称的SQUID transmon通过电容耦合，前者的基模频率比后者低得多，作为比特频率，后者的频率可用超导线圈调节，通过耦合就可以微调比特频率。理论计算可验证，比特的相位退相干时间对磁通噪声很不敏感。该工作通过模式间耦合，实现了一种对磁通不敏感但频率可以微调的超导量子比特，和激光退火技术结合可以有效避免比特之间频率碰撞，满足大规模芯片产率的要求。

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https://arxiv.org/abs/2203.04164

科学家成功操纵“暗态”，将量子比特存储时间提升500倍

奥地利科学院量子光学和量子信息研究所(IQOQI)团队通过将超导量子比特与波导耦合，首次成功操纵了一种称为“暗态”(dark state)的量子态。论文第一作者称这些是与外界完全解耦的纠缠量子态，可以说，它们是看不见的，这就是为什么它们被称为暗态。然而，暗态也与驱动波导的磁场分离，使得操纵它们成为一项挑战。到目前为止，还不可能在不破坏它们的不可见性的情况下适当地控制和操纵这些暗态。

现在，奥地利研究人员开发了一个系统，可以从外部操纵微波波导中超导电路的暗态。研究人员强调：“我们使用的电路功能类似于人造原子，与真实原子相比具有优势，真实原子更难与波导进行强耦合。”

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https://mp.weixin.qq.com/s/B2wBfrbIMBkJkn2fy7yO-w

清华大学借助超导量子电路成功制备飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态

近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展，首次在实验中借助超导量子电路成功制备了相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态，并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠，该成果论文《A flying Schrödinger’s cat in multipartite entangled states（多体量子纠缠的飞行薛定谔猫态）》近日发表于国际学术期刊《Science Advances》。

此项工作的理论基础是段路明教授与其合作者提出的Duan-Kimble可扩展光量子计算方案，该方案借助腔电动力学体系实现了飞行光量子和原子之间的量子纠缠。这项工作提出了一种高度可扩展的多体“薛定谔猫”态制备方案。基于飞行微波光子的多体“猫”态在很多量子技术中有重要的应用，比如基于多体“猫”态可以实现容错的超导量子比特远程纠缠，使得基于微波光子的量子网络和模块化量子计算成为可能。此外，利用多体“猫”态之中的量子纠缠还可能提高雷达的探测精度，实现抗噪性更高的“量子雷达”。

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1778

中国科大制备出发光具有方向性的量子点

近日，中国科学技术大学科研人员与外部教授合作，在胶体量子点发光材料领域取得重要进展。该研究团队在量子点合成过程中引入晶格应力，调控量子点的能级结构，获得了具有高度发光方向性的量子点材料，此材料应用在量子点发光二极管（QLED）中有望大幅提升器件的发光效率。这一研究成果发表在《Science Advances》杂志上[Science Advances 8, eabl8219 (2022)]。

外量子效率（EQE）是QLED器件性能的一个重要评价指标，因此一直是国内外相关研究关注的重点。然而随着研究的推进，器件的内量子效率已经趋于极限（100%），这时若要进一步提升EQE须从外耦合效率角度入手，即提升器件的出光效率。在提升外耦合效率方面，外加光栅或散射结构的方式会增加额外的成本，并带来诸如角度色差等问题。基于此，不增加额外的结构而是使用具有方向性的发光材料，被认为是一种更为可行的解决方案。

然而QLED中使用的量子点材料并不具有天然的发光偏振，针对这一点，研究团队经过理论计算和实验设计，在核-壳CdSe-CdS量子点制备过程中引入不对称应力，该应力成功调制了量子点的能级结构，使量子点的最低激发态变为由重空穴主导的面内偏振能级。该研究团队使用背焦面成像等手段确认了此量子点材料的发光偏振，88%的面内偏振占比使该材料具有很强的发光方向性，这一发光方向性的提升可以将QLED的效率极限从30%提升到39%，为制造超高效率的QLED器件提供了一种新的解决思路。

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https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl8219

检测俘获离子量子比特的热泄漏

卡诺极限定义了任何经典热机可以运行的最大可能效率。量子系统的动力学受到类似的受热力学启发的框架的约束，效率较低的系统将更多的能量以热量的形式泄漏到环境中。

现在，德国美因茨大学的研究人员展示了一种用于测量这种能量损失的灵敏技术。通过确定两个量子比特是否与第三个“隐藏”的量子比特耦合，可以检测能量是否从量子系统中不可逆转地丢失。这项工作是朝着将热力学推广到量子系统迈出的一步。

在未来的工作中，研究人员计划提高泄漏检测仪的灵敏度，使其适用于与真实环境耦合的系统，而不是受控但隐藏的量子比特。这样做有助于为未来的量子技术建立热力学界限。

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https://physics.aps.org/articles/v15/s34

科学家找到了探索超导体-半导体混合结构的方法

奥地利科学技术研究所(ISTA)的研究人员与纽约大学的合作者找到了一种探索超导体-半导体“混合结构”的方法，这种混合结构可能会导致新的量子效应。

为了进行实验，研究人员在铟砷(InAs)半导体上制作了一个由铝(Al)超导体制成的微型“三明治”。在超导体和半导体之间的界面上，邻近效应将超导性溢出到半导体中，在那里创造新的量子态。然而，直到现在，研究人员一直很难对它们进行研究，因为它们无法直接探测，因为它们被铝超导层的存在所掩盖。

该团队开发了一种技术来探测超半三明治中的量子相互作用，为新的应用铺平了道路，如基于马约拉纳零模的拓扑量子比特。

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https://phys.org/news/2022-03-characterizing-super-semi-sandwiches-quantum.html

研究人员使用离子检测分子

许多物理实验研究都受益于对极冷粒子的研究，因为冷粒子移动速度较慢且振动较少，导致研究中的“噪音”非常小。离子分子实验以前仅限于温度约为1K的冷分子，但阿姆斯特丹大学的混合离子原子实验现在使用温度低至百万分之几K的分子分析世界上最冷的离子分子碰撞。

科学家发现他们的方法非常灵敏，可以使用反应 Li₂+Yb⁺→ LiYb⁺+ Li 来区分 20,000 个原子云中的大约 50 个分子。在处理如此微量的分子时，普通的成像方法通常会失败。因此，该离子可以用作分子传感器的优越性。这一发现代表了朝着仅使用单个离子作为检测器探索物质量子态的能力迈出的重要一步。

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https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8852

分子与量子光相互作用的第一个分子轨道理论

理论化学家常用来获取化学反应信息的最简单方法是基于分子轨道分析。这种工具允许通过空间电子的直观表示，直观地解释化学反应性。分子轨道理论提供的图像可以很容易地转化为有机化学中常用的反应机制。尽管强耦合问题越来越受欢迎，但光学腔内分子的分子轨道理论尚未得到发展。

挪威科技大学的博士生Rosario R. Riso提出了第一个能够以一致的方式结合量子化电磁场效应的分子轨道理论。该方法能够提供对化学反应性的直观和可视化解释，同时描述电子-光子相互作用的重要部分。此外，该方法将成为制定电子-光子耦合系统的从头算微扰理论的起点。新框架对于以简单的方式模拟强耦合机制中的电离过程也至关重要。

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https://www.cnr.it/it/news/10979/the-first-molecular-orbital-theory-for-molecules-interacting-with-quantum-light

大质量物体也能表现出量子行为

在一篇AVS Quantum Science论文中，来自德国汉堡大学的研究人员研究了最近的引力波实验，表明有可能屏蔽大型物体，如反射200千瓦激光的40千克石英玻璃镜，使其免受热和地震环境的强烈影响，从而使它们演化为一个量子物体。这种与环境隔离的状态是所有量子技术的核心，包括量子计算机，以及实现原本不可能的测量灵敏度。

研究人员回顾了与诺贝尔奖获得者Roger Penrose在探索大质量物体的量子行为方面的工作相交。试图更好地理解量子物理学和引力之间的联系，这仍然是一个悬而未决的问题。研究人员表明，虽然物理学中这些非常基本的问题仍未解决，但反射激光的大型设备的高度屏蔽耦合正在开始改进传感器技术。展望未来，研究人员可能会进一步探索将引力波探测器与环境影响隔离。更广泛地说，将量子设备与任何与环境的热能交换脱钩是关键。量子测量设备和量子计算机都需要它。

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https://scitechdaily.com/quantum-behavior-of-massive-objects-gravitational-wave-mirror-experiments-can-evolve-into-quantum-entities/

“量子毛发”可能解决了霍金的黑洞悖论

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)的黑洞信息悖论困扰了科学家半个世纪，并导致一些人质疑物理学的基本定律。现在，英国萨塞克斯大学的物理学家表示，他们可能已经解决了这个著名的问题，他们证明了黑洞具有一种被称为“量子毛发”(quantum hair)的性质。如果正确的话，这将标志着理论物理学的一个重大进步。

领导这项研究的萨赛克斯大学的Xavier Calmet教授说，在研究这个问题背后的数学10年后，他的团队去年取得了快速进展，这给了他们最终解决这个问题的信心。这项工作发表在《物理评论快报》杂志上。

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https://mp.weixin.qq.com/s/l8xLPp4mKlS3H7efPC3UxQ

北京量子院在铜氧化物高温超导中发现新奇磁阻振荡

近日，清华大学物理系/北京量子信息科学研究院高温超导团队利用多年发展起来的制备和调控技术，成功实现了铜氧化物在轻掺杂区间的系统性磁输运测量。有意思的是，他们观测到了一种新奇的磁阻振荡，类似于周期性超导网格中的利特尔-帕克斯(Little-Parks)振荡。通过磁场振荡周期，研究团队推算出对应的空间周期为50纳米左右。通过考虑磁通在这一周期性结构上的作用，研究团队还成功定量解释了实验观测到的振荡幅值的变化，并得到了符合预期的伦敦穿透深度等物理参数。该工作表明，虽然距离铜氧化物高温超导的发现已经过去了36年，但围绕该量子材料的探索仍然能够带来意外的新奇发现。2022年3月14日，该研究成果以《轻掺杂铜氧化物超导中的类利特尔-帕克斯振荡》为题在线发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。

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