周报丨腾讯1200万美元投资量子计算公司；加拿大央行采用量子计算技术
光子盒研究院出品
腾讯控股向新加坡的Horizon量子计算公司投资1200万美元
腾讯控股已向量子计算初创企业Horizon Quantum Computing投资1200万美元。
Horizon是一家为量子计算应用提供软件开发和部署工具的初创公司，正在进行A轮融资。公司总部位于新加坡，由Joe Fitzsimons博士成立于2018年；团队成员由来自牛津大学、麻省理工学院等学府的量子计算、计算复杂性理论等领域专家组成，大多拥有超15年的相关研究经验。目前，Horizon正在构建一个可以利用经典算法代码自动构建相应量子算法的编译器。
此前它已获得323万美元的种子轮融资：由SGInnovate和红杉资本印度公司的Seed-plus基金牵头。Abies Ventures、DCVC、Qubit Protocol、Summer Capital和Posa CV参与投资。
此前2020年11月，腾讯参与了欧洲量子计算领导者IQM Quantum Computers的3900万欧元的A轮融资。
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https://www.dealstreetasia.com/stories/tencent-horizon-quantum-287324/
加拿大央行和Multiverse Computing完成加密货币市场的初步量子模拟
Multiverse Computing加拿大办事处宣布，已与加拿大银行（加拿大的中央银行）完成了一个概念验证项目，双方将使用量子计算来模拟非金融公司采用加密货币作为付款方式。
Multiverse Computing首席技术官Sam Mugel说：“我们很自豪能成为第一家G7(七国集团)中央银行值得信赖的合作伙伴，通过使用量子计算来探索复杂网络和加密货币的建模。”
Multiverse Computing在与加拿大银行项目中开展了与应用量子计算模拟复杂经济互动有关的创新工作：共同探索了量子计算技术作为模拟复杂经济行为的一种方式，并使用D-Wave退火量子计算机实现这一解决方案，模拟了能够解决大到8-10个组织的金融网络，并实现了多达2^90种可能的网络配置。
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https://www.multiversecomputing.com/news/bank-of-canada-and-multiverse-computing-complete-preliminary-quantum-simulation-of-cryptocurrency-market/
日本：到2030年拥有1000万量子技术用户
日本政府希望在2022财年末开发出第一台国产量子计算机，该目标已被纳入新的《国家量子技术战略草案》。
岸田文雄内阁将其定位为其名为“新资本主义”的标志性增长战略的支柱。该计划将于4月在由内阁官房长官松野裕一主持的“综合创新战略推进委员会会议”上最终确定：除了在日本东北大学设立人力资源开发中心外，政府还将在冲绳科学技术研究生院（OIST）、国立工业科学技术研究所（AIST）和国家量子科学技术研究所（QST）开设研究和支援基地。
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https://japannews.yomiuri.co.jp/politics/government/20220408-19086/
Quantinuum通过4096量子体积测试
4月14日，Quantinuum宣布其霍尼韦尔System Model H1-2量子计算系统的性能翻了一番，成为第一台通过4096量子体积(QV)的商用量子计算机，量子体积是IBM在2019年推出的衡量量子计算机整体能力和性能的基准。
这标志着由霍尼韦尔支持的Quantinuum H系列硬件在两年内第六次创造了测量量子体积的行业纪录。
这项成就也实现了霍尼韦尔量子解决方案公司(在2021年底与剑桥量子公司合并，成立了Quantinuum)在2020年3月做出的承诺，在未来五年内每年将离子阱系统的性能提高一个数量级。
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https://mp.weixin.qq.com/s/MyJPVnVCcJqzKA9AT_YhCw
印度和芬兰公司将共同开发印度首个25量子比特量子计算测试平台
印度QpiAI宣布与牛津大学拆分的英国/芬兰公司QuantrolOx达成谅解备忘录，双方将共同努力，为欧洲、印度和亚洲的客户提供完整的量子解决方案。QpiAI拥有QpiAISense硬件平台，用于控制即将开发的量子比特，QuantrolOx将在此平台上开发用于超导和基于半导体的自旋量子比特的控制软件。
QpiAI首席执行官兼创始人Nagendra Nagaraja博士表示：“印度和芬兰已经制定了建立“印度-芬兰量子计算虚拟网络中心”的详细计划。QpiAI和QuantrolOx之间的谅解备忘录将通过为印度和芬兰的量子公司和研究实验室提供先进的量子计算测试平台来测试和开发他们的量子技术，进一步增强这一势头。”
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https://www.businesswire.com/news/home/20220412005574/en/QpiAI-and-QuantrolOx-sign-a-MoU-to-jointly-develop-India%E2%80%99s-first-25-qubit-quantum-computing-testbed-and-offerings-for-the-European-and-Indian-markets
科学家在量子计算机上模拟对撞机物理
劳伦斯伯克利国家实验室物理学家Christian Bauer、Marat Freytsis和Benjamin Nachman通过橡树岭领导力计算设施(OLCF)的量子计算用户程序利用IBM量子计算机来完成两个质子碰撞的部分计算。研究成果发表在《物理评论快报》上。
研究人员使用“有效场论”方法将完整理论分解成多个组成部分，最终开发了一种量子算法，通过分析飞入探测器的相应粒子来描述最高能量过程到最低能量过程。团队通过美国能源部橡树岭国家实验室的OLCF的QCUP计划在IBM Q上进行了实验，以验证他们开发的量子算法在小尺度上再现了预期的结果，这些结果仍然可以用经典计算机计算和确认。
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https://phys.org/news/2022-04-team-simulates-collider-physics-quantum.html
杭州亚运会体育赛事保电首次应用量子加密技术
4月7日，作为杭州亚运会特级保电场馆的奥体博览城主体育场配电室机房内，配电网运行数据通过量子加密后成功上送至亚运保电系统。
量子加密技术生成的量子密钥具备不可破解、不可窃听的优点，是可靠的通信密码，这也是国内大型国际体育赛事保电首次应用量子技术。国网杭州供电公司以智能配网混合仿真实验室为依托，经过多轮技术认证、试验、测试，最终确定将量子加密终端与机房内的RTU（远动机）连接，使远动机采集的电流、电压、开关状态等电力运行状态数据经量子加密隧道上传至亚运保电系统。借助量子密钥的生成、分发和通信协商机制，在主站与电力设备之间构筑一条量子加密安全隧道，为电力设备数据上报与指令下发提供坚强的安全屏障。
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https://mp.weixin.qq.com/s/yn-3VYXfvmtd5lvr04u2eQ
美国和瑞典签署量子信息科技合作的联合声明
美国和瑞典签署了《量子信息科学技术（QIST）合作联合声明》。
联合声明将使两国能够利用各自在QIST中的优势，建立全球市场和供应链、创建相互尊重和包容的科学研究社区，并培养未来一代的技能和潜在人才。瑞典教育和研究部国务秘书Samuel Engblom说：“这项联合声明是我们两国研究人员之间密切合作的另一个机会。联合关系也将支持下一代科学家和工程师在量子和其他技术方面的发展。”
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https://mp.weixin.qq.com/s/5RxFLso_0icjwWEJ1G8aGg
卡塔尔拨款1000万美元启动国家量子计算计划
哈马德·本·哈利法大学（HBKU）已从卡塔尔领先的国防供应商Barzan Holdings获得了1000万美元的研究经费，旨在实施关于量子计算的国家计划。
这笔赠款将资助卡塔尔量子计算中心（QC2）的建立，新中心将配备自己的专家团队以及必要的资源，以便在与量子计算、量子密码学和量子人工智能（AI）的相关领域开展有影响力的创新研究。
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https://thequantuminsider.com/2022/04/14/hbku-receives-10-million-grant-from-barzan-holdings-to-advance-quantum-computing/
英特尔将为美国国家量子科学中心安装量子计算试验台
美国阿贡国家实验室宣布，科技公司英特尔今年将向美国能源部(DOE)国家量子信息科学研究中心Q-NEXT（下一代量子科学与工程）的主实验室——阿贡国家实验室交付其第一个量子计算试验台。
该机器将是安装在制造和测试新量子材料和设备的阿贡量子工厂的第一个主要组件，预计将于2022年完工。Q-NEXT科学家将使用英特尔的机器在实体量子计算试验台上运行量子算法，而非在模拟的量子环境中；同时，英特尔将从科学家那里获得关于机器部件质量和整体运行的反馈。
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https://www.anl.gov/article/intel-to-install-quantum-computing-test-bed-for-qnext
思克莱德大学开设光子器件设计中心
Alter Technology公司在英国思克莱德大学开设了一个价值600万欧元的光子学设计中心。
该中心位于英国格拉斯哥市创新区的思克莱德技术与创新中心（TIC），将支持Alter Technology团队开发高度集成的光子器件，用于量子定位、导航和计时系统，以及基于光子的卫星光通信；旨在加速高度集成的光子产品在量子技术和空间市场的商业化。
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https://www.eenewseurope.com/en/uk-photonics-design-centre-for-quantum-and-space/
俄勒冈大学加入Northwest Quantum Nexus，致力于推进量子信息科学
俄勒冈大学（UO）已加入Northwest Quantum Nexus（NQN）——一个由学界、政府和行业合作伙伴组成的区域联盟，目标是推进量子信息科学（QIS）研究并培养QIS劳动力队伍。
UO的分子和量子科学中心以光学、光谱学和量子科学研究闻名，是NQN的重要补充；加入NQN也将进一步使UO能够为不断增长的量子劳动力做出贡献。如今，NQN的合作伙伴包括IonQ、微软、美国能源部太平洋西北国家实验室、华盛顿大学、华盛顿州立大学（WSU），正在共同开发操作量子计算设备的硬件和软件、评估新的量子材料，并创建量子相关课程，为未来学生在不断增长的量子信息经济中的工作做好准备。
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https://around.uoregon.edu/content/uo-joins-coalition-promotes-quantum-information-science
美国新墨西哥州建立量子联盟
美国桑迪亚国家实验室、新墨西哥大学(UNM)和洛斯阿拉莫斯国家实验室在量子新墨西哥州研讨会期间宣布成立UNM联盟和量子新墨西哥研究所。
Regents教授兼UNM量子信息与控制中心主任Ivan Deutsch说：“量子新墨西哥州联盟（QNM-C）的目标是在新墨西哥州建立广泛的合作伙伴关系，包括我们的主要研究型大学、部落学院和社区学院，以及国家实验室和产业界。”该联盟得到了30多家大学、企业、实验室和非营利组织的支持。
除此之外，桑迪亚和UNM还成立了量子新墨西哥研究所，这是一项联合研究和教育计划，将为建立新墨西哥州当地的量子经济、发展量子就绪的劳动力以及与领先机构合作创造机会。
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https://www.eurasiareview.com/03042022-could-quantum-technology-be-new-mexicos-next-economic-boon/
量子科学家Prineha Narang成为加州大学洛杉矶分校的教授
Prineha Narang教授将加入加州大学洛杉矶分校（UCLA）化学系。
Narang教授目前是哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院的助理教授，她将把在哈佛大学成立的跨学科团队——NarangLab迁移到UCLA，并和团队将继续探索计算科学、凝聚态理论、量子光子学和量子信息科学的交叉主题。这一任命将于2022年7月1日生效。
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https://www.prnewswire.com/news-releases/leading-quantum-scientist-prineha-narang-appointed-to-named-professorship-at-ucla-301525459.html
杜克量子中心正式开放
上周，杜克量子中心（DQC）正式启动了为期两天的研讨会，向来自世界各地的100多名已有和潜在合作者介绍了其量子用户设施的独特功能。
自2020年DQC在美国能源部的支持下推出，来自杜克大学的世界级研究人员团队已经围绕“设计并应用量子计算机”的使命而联合起来，该小组成员包括来自物理系、计算机科学系、电气和计算机工程系的教师，由杜克大学ECE教授、IonQ创始人Christopher Monroe领导。
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https://wraltechwire.com/2022/04/14/duke-quantum-center-officially-opens-offering-a-look-at-computings-future/
麻省大学波士顿分校和西新英格兰大学获得100万美元国家拨款，将支持量子计算
麻省大学波士顿分校（UMass）和西新英格兰大学（WNE）和相关科技企业将获得由“马萨诸塞州技术合作组织创新研究所”管理的100万美元的州拨款。
这笔钱将用于建立校园研究设施，以帮助马萨诸塞州正在开发量子计算机组件的科技公司：阿默斯特的Millimeter Wave Systems、科哈塞特的Quantum Microwave和位于沃本的JanisULT公司，用于购买确认旗下产品正常工作所需的专业测试设施；这笔赠款还将资助培训计划，向学生以及已经在职的工程师教授量子计算原理。结合对当地硬件制造商的支持，这笔赠款可以帮助建立一个由供应商和工程师组成的生态系统。
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https://www.bostonglobe.com/2022/04/14/business/with-state-grant-umass-boston-looks-boost-quantum-computing/
美国面向中学生的量子教育活动QuanTime正在举办
QuanTime量子教育活动于2022年4月11日至5月31日举行。QuanTime活动由美国国家科学基金会(NSF)的资助计划Q2Work提供支持，旨在为K-12提供有趣的非正式量子教育活动。2022年的QuanTime活动由来自芝加哥大学和加州大学圣巴巴拉分校、威斯康星大学麦迪逊分校、Google、Quantum Realm Games和加州理工学院的设计师合作提供。
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https://q12education.org/quantime
梅赛德斯-奔驰取得量子化学模拟新突破
2022年4月13日，PsiQuantum宣布了一项关于锂离子电池（LiB）中的电解质分子如何在容错量子计算机上模拟的新分析。
PsiQuantum和梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)研发部合著的技术论文《量子化学模拟的容错资源估计：以锂离子电池电解质分子为例》于2022年4月7日发表在《物理评论研究》杂志上，该论文详细解释了容错量子计算机将如何加速以锂离子（Li-ion）电池为例的电动汽车电池设计。凭借这一技术突破，汽车制造商得以执行以前不可能的电池化学模拟，这使得下一代电池设计的突破成为可能。
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https://mp.weixin.qq.com/s/9sTzG-uP-56Gp22ncZFTSA
玻色量子完成第三轮数千万元融资
国内首家从事“相干量子计算及光量子计算”研发的高科技公司——玻色量子再次完成数千万元Pre-A轮融资。
本轮融资由铜陵交投海贝资本独家投资，这是继2021年连续获得天使轮与天使Plus轮融资之后，玻色量子获得的第三轮融资。玻色量子成立于2020年底，是国内稀缺的专注于量子计算的海归创业企业之一。创始人&CEO文凯博士是清华基础科学班毕业，美国斯坦福大学博士。创始团队来自斯坦福大学、麻省理工、清华大学、中科院等顶尖学府。
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https://mp.weixin.qq.com/s/TCD5HK4PTg1rYY0rvPemqw
量子软件公司QC Ware获得法国国家投资银行的150万美元资助
QC Ware宣布已获得法国国家投资银行(Bpifrance)的150万美元深科技开发资金项目。
这笔资金将用于开发两个新的量子软件应用程序编程接口（API）：用于深度学习和金融。这些API将被集成到QC Ware的Forge量子即服务平台——Forge通过为数据科学家提供针对实际行业问题的开创性和微调的量子算法。为了在欧洲创建一个量子软件生态系统，这笔资金还将在未来三年内用于为QC Ware的巴黎办事处雇用十名新员工。
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https://www.prnewswire.com/news-releases/qc-ware-awarded-a-1-5-million-project-in-deeptech-development-funding-from-bpifrance-to-create-a-quantum-computing-software-ecosystem-in-europe-301525222.html
为削减开支，PayPal裁撤量子计算团队
根据Business Insider报道，PayPal已经裁撤负责量子计算、密码学和分布式账本技术的团队。
该团队曾与IBM达成合作，专注于使用量子计算和机器学习来解析大型数据集以检测欺诈行为。财务利空是重组的原因：PayPal的股票估值已跌至每股约110美元，低于去年7月创纪录的308美元。
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https://www.chargedretail.co.uk/2022/04/14/paypal-fires-team-responsible-for-quantum-computing-and-cryptography/
化学制品公司AkzoNobel将使用微软量子计算进行化学模拟
近日，AkzoNobel宣布与微软合作，利用公司的量子计算能力对化学反应进行模拟。
此次合作将使两家公司的科学家合作开发一个“虚拟实验室”，通过微软的Azure量子计算服务进行实验。AkzoNobel表示，获得这项技术将有助于克服与传统实验室方法相关的许多实际限制，例如原材料的可用性、物理设备能力限制、毒性和环境条件。
AkzoNobel研究和设计技术总监Pim Koeckhoven说：“将我们在开创性产品开发方面的记录与微软的云和量子计算专业知识相结合，代表了我们研究数字化的又一大进步。到目前为止，传统计算机模拟的质量还不能胜任这项任务。微软Azure Quantum系统将我们的研究带入一个全新的数字领域，并将加快开发新型催化剂和化学反应。
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https://www.collisionrepairmag.com/cyber-chemistry-akzonobel-to-use-microsoft-quantum-computing-for-chemical-simulations/
IBM量子计算机首次达到256量子体积
IBM Quantum再次将IBM性能最高的处理器的量子体积翻了一番：在Falcon r10量子处理器上实现了256量子体积。
量子体积是测量量子比特质量的方式。具体来说，运行八个量子比特的量子体积电路，以2σ置信区间在超过2/3的时间内测得了heavy output(电路最有可能的输出)概率，成功达到256量子体积。
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https://research.ibm.com/blog/quantum-volume-256
IBM推出面向量子计算的云原生、即用即付服务
IBM云推出新的即用即付计划(pay-as-you-go)的测试版，为任何拥有IBM云帐户的人提供对两个27量子比特Falcon处理器的访问权限。
用户可以使用Qiskit运行时(Runtime)原语开发高要求的量子程序，并在IBM的先进系统上无缝地执行这些程序，只需使用信用卡或IBM云积分购买所需资源，费率为1.60美元/运行时秒(runtime second)。IBM表示，通过IBM云提供该服务，为IBM的生态系统合作伙伴打开了大门，这些合作伙伴构建在Qiskit运行时API之上并使用IBM云的用户管理、计费和其他支持合作伙伴的基础设施。
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https://mp.weixin.qq.com/s/G6JTk0k14bUUxd8SSGXURw
Arqit加入英国多领域集成系统项目
Arqit Quantum已经加入英国的多域集成系统（MDIS）项目——该项目正在整合世界各地的军事数据系统和其他远程系统。
声明表示，Arqit将专注于数据管理和融合、通信承载、网络架构和服务等领域，这项工作将涉及多域集成系统的演示，其中可能包括自主和集群技术。Arqit提供了基于量子的加密平台即服务（QPaaS），有望保障军事数据系统在全球范围内跨多个域实现自动化、互连和互操作的安全性。
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https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/arqit-joins-u-k-multi-domain-integrated-systems-project/
Quantum Machines宣布开发用于量子纠错的神经网络
量子编排平台的提供商Quantum Machines、欧洲领先的量子处理器开发商Alice & Bob，以及由里昂高等师范学院的Benjamin Huard教授和马克斯·普朗克光科学研究所的Florian Marquardt教授领导的欧洲领先量子计算研究团队，宣布启动ARTEMIS项目：建立一种基于神经网络的全新量子控制方法，并将其商业化。
为了克服量子计算中的两个主要挑战——量子纠错和最优控制，这个为期3年的项目将专注于开发一种量子控制器，该控制器包含了能够生成控制的实时神经网络。神经网络的使用有望提高量子处理器的精度和性能，并大大减少所需的经典控制资源，这是解决扩大纠错和最优控制方法的真正瓶颈。
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https://finance.yahoo.com/news/european-institutions-announce-research-project-130000306.html
Archer称其量子计算芯片与手机兼容
澳大利亚半导体公司Archer Materials正在开发12CQ量子芯片，该技术有可能弥合需要大型量子基础设施与便携式设备（如手机）中的量子芯片鸿沟。
Archer使用“基于高电子迁移率晶体管（HEMT）技术的单芯片集成电子自旋共振检测器”技术，实现了在室温下检测到芯片上的量子信息，同时兼容手机。原理上讲，HEMT技术在半导体行业已经建立并广泛使用，因此它在量子比特控制器件开发中的应用符合Archer公司使12CQ芯片与现代电子产品兼容的战略。
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https://smallcaps.com.au/archer-materials-advances-development-quantum-chip-technology/
调查发现，80%的拉丁美洲公司计划在两年内投资量子计算
Quanvia近日调查包含摩根大通、BBVA和沃尔玛等知名公司在内的10多家拉丁美洲企业，近一半的受访者打算在其业务中实施量子技术，其中80%以上计划在未来2年内进行首次投资。
Quanvia是一家拥有拉丁美洲人才的公司，使用量子计算开发人工智能解决方案。根据调查公布的数据，只有10%的企业在量子方面有坚实的基础。Quanvia执行合伙人Javier Mancilla解释道，“能够提高人们对量子计算及其在拉丁美洲地区的应用的认识的基本工具之一是了解，在任何类型的投资或服务销售之前，知识的培训、资格认证都是必不可少的。”
尽管企业家缺乏理解，但55%的人打算确定每月超过3000美元的预算，考虑到拉丁美洲是新兴市场，这些数字令人鼓舞；在接受调查的人中，36%的人认为量子将在金融领域产生最大的影响，其次是医药和零售行业。
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https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quanvia-survey-finds-80-of-latin-american-companies-plan-to-invest-in-quantum-computing-within-two-years/
QuiX Quantum推出近红外波长量子光子处理器
4月13日，荷兰QuiX Quantum宣布推出新的量子光子处理器产品线。
QuiX Quantum此前推出在电信（1550nm）波长范围内运行的处理器，并被法国、德国、英国和匈牙利的量子生态系统使用。这一新的量子光子处理器是光量子计算机的核心，QuiX Quantum通过增加900-970nm工作波长范围来扩展其产品组合，这一新增功能将使得在该波长范围内可用的高端单光子源（包括InGaAs量子点）能够进行集成量子光子信息处理。
详情：
https://www.quixquantum.com/news/quix-quantum-brings-photonic-processing-to-quantum-dots
NKT Photonics发布用于量子应用的新型激光器
近日，NKT Photonics发布新型Koheras HARMONIK变频光纤激光器。
Koheras HARMONIK激光器可以提供各种新波长、高达10W的功率、低噪声和低于200Hz的线宽。具体可见波长包括：
1）铷：780nm、840nm和1064nm；
2）锶：317nm、813nm和1064nm；
3）钡：532nm和1762nm；
4）镱：399nm、556nm、638nm、770nm和1064nm。
除此之外，借助独特的光纤传输系统，Koheras HARMONIK激光器拥有独特的光纤传输解决方案，可处理高功率、保持低噪声激光特性，并在所有波长下提供单模式光。
详情：
https://www.nktphotonics.com/news/new-koheras-lasers-for-quantum-applications/
OpenSSH宣布提供后量子保护
近日，OpenSSH发布OpenSSH 9和混合流线型NTRU Prime+x25519密钥交换方法。
NTRU算法一直被认为可以抵抗未来量子计算机的攻击，此次与X25519 ECDH密钥交换（以前的默认值）配对，作为未来可能发现的NTRU Prime中任何弱点的后盾，这种组合确保提供至少与现状一样好的安全性。现在，OpenSSH正在进行更改（即实现加密相关的量子计算机之前），以防止“现在收集，未来解密”类型的量子攻击。
详情：
https://www.zdnet.com/article/openssh-now-defaults-to-protecting-against-quantum-computer-attacks/
港科大曾蓓团队取得量子纠错进展
最近，香港科学技术大学物理系曾蓓教授团队在预印论文《用于量子纠错的量子变分学习》中提出了VarQEC——抗噪声的变分量子算法，并可以通过硬件高效的编码电路来搜索量子码。曾蓓也是深圳量旋科技有限公司的首席科学家。这一成果为理解量子纠错码（QECC）提供了新的思路，也将有助于通过信道自适应纠错码来提高设备的短期性能。
来源：
https://mp.weixin.qq.com/s/0BQ4HeHrJjL3C9Nqosi0bA
普林斯顿大学首次实现99.9%以上的半导体双量子比特门保真度
普林斯顿大学的物理学家使用2量子比特硅量子器件实现了前所未有的保真度——超过99%，研究成果发表在《科学进展》杂志上
保真度是衡量量子比特执行无错误操作能力的指标，是开发实用高效的量子计算的关键特征。通过使用一种称为双量子点的硅器件，普林斯顿大学的研究人员能够捕获两个电子并迫使它们相互作用，每个电子的自旋状态可以用作量子比特，电子之间的相互作用可以纠缠这些量子比特，研究人员最终以超过99%的保真度执行这种双量子比特的相互作用。这是迄今为止半导体中双量子比特门的最高保真度。
详情：
https://phys.org/news/2022-04-quantum-hardware-silicon.html
量子计算预测RNA二级结构
在最近的PLOS计算生物学研究中，研究人员研究了使用量子计算来研究核糖核酸（RNA）分子的复杂二级结构。
RNA二级结构的预测在D-wave量子退火机（QA）上以二元二次模型（BQM）的形式实现。数据被编码到量子设备上，每个潜在stem都映射到一个量子比特，测量时返回值为1的量子比特表示有助于二级结构的stem。D-wave使用经典器件作为混合求解器，将问题分解为更小的元素，然后再将它们交给QPU解决。
结果表明，使用量子计算和并行副本交换蒙特卡罗（REMC）算法评估包含45至881个stem的系统，REMC方法与已有方法相比敏感性、特异性略高。这将有可能开发映射到量子硬件的经典折叠势，量子计算有可能对未来解决RNA折叠的尝试非常有帮助，因为可以快速找到大型组合搜索空间的最小耗能解。
详情：
https://www.news-medical.net/news/20220413/Quantum-computing-to-predict-RNA-secondary-structures.aspx
使用里德堡原子实现量子近似优化算法
因斯布鲁克大学物理学家Wolfgang Lechner团队提出使用里德堡原子实现量子近似优化算法（QAOA）的新方案。研究成果发表在《物理评论快报》上。
新方案依赖于数学映射，该映射将优化过程转换为只需要精确校准附近原子之间的相互作用的实验。研究中，他们模拟了如何在光学镊子（由激光束固定到位）和里德堡原子（比其他原子更有能量和更大）捕获的电中性原子系统中实现精确校准附近原子之间的相互作用。这是一种实现四量子比特门的新方法，只需几个激光脉冲，就可以相当有效地完成这项工作。
详情：
https://physicsworld.com/a/quantum-approximate-optimization-algorithm-can-be-implemented-using-rydberg-atoms/
量子隐形传态可以用来避免通信信道的损耗
澳大利亚格里菲斯大学量子动力学中心、昆士兰大学和国家标准与技术研究所联合团队强调了围绕各种形式的通信信道（例如互联网、电话）发生固有损失的问题，并发现了一种可以减少这种损失的机制。研究成果发表在《自然通讯》上。
实验中，团队首先发送了一个光子，这个光子不携带任何有用的信息，所以损失它不是一个大问题；然后，通过格里菲斯大学和昆士兰大学开发的“无噪声线性放大器”设备来校正损失的影响：光子可以恢复失去的量子态，但它不能总是成功，有时也会失败；一旦恢复成功，团队就使用另一种纯量子协议——“量子态隐形传态”将想要传输的信息传送到现在校正的载体中，从而避免了信道上的所有损失。这一工作实现了“量子中继”，这正是长距离通信网络的关键组成部分。
详情：
https://phys.org/news/2022-04-quantum-teleportation-lane-traffic.html
中国科大在基于里德堡原子的多频率微波无线传感方面取得重要进展
中国科大郭光灿院士团队在多频率微波传感上取得新进展。该团队史保森、丁冬生课题组利用人工智能的方法实现了基于里德堡原子多频率微波的精密探测，相关成果4月14日发表在国际知名学术期刊《自然通讯》上。
基于室温铷原子体系，该团队利用里德堡原子作为微波天线及调制解调器（如下图所示），通过电磁诱导透明效应成功检测了相位调制的多频微波场（频分复用的二进制相移键控信号，一种在数字通信中广泛使用信号传输方式），进而将接收到的调制信号通过深度学习神经网络进行分析，实现了多频微波信号的高保真解调，并进一步检验了实验方案针对微波噪声的高鲁棒性。
该工作有效地解码了一个含噪声QR码的FDM相移键控信号（如图2所示），准确率高达99.32%。研究成果表明，基于深度学习增强的里德堡微波接收器可允许一次直接解码20路频分复用(FDM)信号，不需要多个带通滤波器和其他复杂电路。这项工作的创新之处在于提出并实现了在不求解主方程的情况下，有效探测多频率微波电场的方案，既利用了里德堡原子的灵敏度优势，同时也降低了噪声的影响。该工作将原子传感与深度学习有机结合，为精密测量领域与神经网络交叉结合提供了重要参考。此外，该成果还可以应用于同时探测多个目标。
详情：
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/78797.htm
北京量子院超导量子计算团队在定频量子比特的物理架构研究中取得新进展
近日，北京量子院超导量子计算团队详细分析了串扰误差及其对并行量子门操作的影响，为扩展超导量子处理器提供了启发和有意义的指导。相关工作以《超导立方体上同步门操作的量子串扰分析》为题发表在PRX Quantum上。
为了实现高保真度并行量子比特门，应在可扩展量子比特阵列的基础上研究发展各类型的量子比特架构。对此，团队提出了一种基于定频Transmon量子比特的物理架构：架构中定频比特通过可调bus耦合在一起，从而实现两量子比特门操控或压制执行单比特门时比特间残余耦合的影响。研究人员进一步详细分析了量子串扰误差的具体类别及其对并行量子门操作的影响，主要包括单量子比特X门和两量子比特CZ门。结果发现，对于微波驱动实现的单量子门，当量子比特工作在频率碰撞区域附近时，比特耦合带来的量子态缀饰会诱导交叉驱动误差；执行两量子门时，尽管近邻相互作用在名义上是关闭的，涉及到旁观量子比特的寄生次近邻相互作用仍然可能存在。由此，为了实现高保真的并行量子门操控，需要构思如何来平衡来自目标量子比特系统本身的门控误差和来自旁观者量子比特诱导的误差。
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https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.3.020301
研究人员使用模块化波导装置产生高质量的量子光
日本联合研究团队首次使用基于模块化波导的光源成功产生了强烈的非经典光。
研究团队描述了他们为量子实验创建的波导光学参量放大器（OPA）模块。OPA使用非线性光学晶体来产生压缩光，但传统的OPA不会产生具有更快量子计算所需的特性的量子光。为克服这一挑战，东京大学和NTT公司的研究人员开发了一种基于波导型器件的OPA，该器件通过将光限制在窄晶体中来实现高效率；同时，东京大学和国家信息通信技术研究所（NICT）的研究人员开发了一种专门用于量子光学的探测器：新型超导纳米带光子探测器（SNSPD）使用超导技术来探测光子。
新的波导OPA与这种SNSPD相结合，能产生一种高度非经典或量子的光状态，称为“薛定谔猫态”，产生这种状态在传统的低效率波导OPA中是困难的。这证实了研究团队的波导OPA的高性能，并开辟了将该器件用于各种量子实验的可能性。
研究人员现在正在研究如何将高速测量技术与新的波导OPA相结合，以更接近他们的超快光学量子计算的目标。
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https://www.eurekalert.org/news-releases/949574
格拉斯哥大学取得量子成像技术突破
格拉斯哥大学和赫瑞瓦特大学团队通过寻找Hong-Ou-Mandel（HOM）干涉的量子现象的新方法生成了图像，研究成果发表在《自然光子学》杂志上。
量子纠缠的光子通过分光器时就会发生HOM干涉：分光器是一个玻璃棱镜，可以将一束光通过时变成两束独立的光，光子可以在棱镜内部反射或向外传输。
当光子相同时，它们将总是以相同的方向离开分光器，这一过程被称为“聚束”；当纠缠的光子在分裂的光束路径末端使用光电探测器进行测量时，光的输出概率图中的一个特征“dip(向下)”表明，成束的光子只到达一个探测器而不是另一个。这个dip就是HOM效应，它显示了两个光子的完美纠缠。
HOM效应已被用于量子计算机的逻辑门、量子传感等应用。如今，格拉斯哥大学领导的团队已将其应用于显微镜，使用单光子敏感相机来测量成束和反成束的光子，并解决表面的微观图像。结果表明，有可能以1至10微米的分辨率创建详细的、低噪音的表面图像，并产生接近于传统显微镜的结果。
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https://www.hippocraticpost.com/innovation/imaging-breakthrough-could-aid-development-of-quantum-microscopes/
德国高灵敏量子磁力仪正在走向工业
来自德国弗劳恩霍夫协会（Fraunhofer）六个研究所的研究人员在量子磁力仪项目(简称QMag)中联合起来，开发能够以前所未有的空间分辨率、灵敏度和室温条件对微小磁场进行成像的传感器。
弗劳恩霍夫灯塔项目的目标是将量子磁力仪从大学研究环境转移到具体的工业应用中：到2024年，项目合作伙伴计划实现量子磁力仪在纳米电子学、化学分析和材料测试中的工业应用。在2022年4月底举办的慕尼黑光博会(LASER World of PHOTONICS)上，弗劳恩霍夫IAF将展示两个有前景的项目。
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https://www.iaf.fraunhofer.de/en/media-library/press-releases/highly-sensitive-quantum-magnetometers.html
以氦-4为唯一工质的1.8 K复合制冷循环及其应用验证
中国科学院上海技术物理研究所党海政团队对以氦-4为唯一工质的四级高频脉冲管耦合JT的复合制冷循环进行了理论与实验研究，并联合中国科学院上海微系统与信息技术研究所尤立星团队对该复合制冷循环用于冷却实际的超导纳米线单光子探测器(SNSPD)进行了应用验证，相关研究成果发表在《科学通报》2022年第9期。
本文对以氦-4为唯一工质的四级高频脉冲管耦合JT的复合制冷循环开展了理论与实验研究，分析了基于该循环获取2 K以下温度的关键难点和可行性，理论预测出以氦-4为唯一工质也可以获得1.78 K制冷温度，进而分析了在氦-4超流态工况下循环参数优化的限制条件。设计出的制冷机实际无负荷温度达到1.8 K，且在360小时连续运行时间内温度波动不超过±6 mK，验证了理论的正确性和工质在超流状态下制冷温度的稳定性。随后，将制冷机应用于冷却实际SNSPD器件，通过对系统探测效率和暗计数率等关键指标的实测，表明制冷机可以为SNSPD提供1.84 K工作温度和良好电环境，使其保持稳定可靠的工作状态。
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https://mp.weixin.qq.com/s/mYWIfi1TPnEo-qzxpG3aPw
科学家开发了一种全光学、非线性的方法控制单光子发射
德国帕德博恩大学（UPB）的物理学家开发了一种新的概念，用于产生单个光子——构成电磁辐射的微小光粒子，研究结果现已发表在《自然通讯》杂志上。
研究组负责人Artur Zrenner教授解释，“相应光源通常基于产生光子的单个半导体量子发射器的光发射，发射光子的性质是由量子发射极的固定性质决定的，因此不能完全灵活地控制。”为解决这一问题，科学家们开发了一种全光学、非线性的方法来定制和控制单光子发射，即激光引导的能量调谐和光子的偏振控制（即电磁波振荡的频率和方向）。Zrenner认为，这一发现标志了从基于量子光学原理的光子量子系统定制单光子发射的重要一步。
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https://phys.org/news/2022-04-tailored-photons-optical-key-technologies.html
物质波极化子的发现为光子量子技术提供了新的启示
近日，纽约州立大学石溪分校Dominik Schneble博士团队提出光学晶格中物质波极化子的形成，研究成果以《光学晶格中物质波极化子的形成》为题，发表在《自然物理学》杂志上。
实验发现，通过使用超冷原子的直接量子模拟，可以研究量子科学技术（QIST）领域的实验平台。使用基于光子的QIST的一个重要挑战是，虽然光子可以成为量子信息的理想载体，但它们通常不会相互作用，缺乏这种相互作用也抑制了它们间量子信息的受控交换。为解决这个问题，科学家将光子耦合到材料中较重的激发，从而形成极化子——即光和物质之间的嵌合体状杂交体；这些较重的准粒子之间的碰撞使得光子能够有效地相互作用。
然而，一个主要的挑战是这些基于光子的极化子的寿命有限，因为它们与环境的辐射耦合，导致不受控制的自发衰变和退相干。Schneble团队发表的极化子研究完全规避了自发衰变引起的这种限制：光子完全由原子物质波携带，而原子物质波不存在这种衰变过程。
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https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=60338.php
物理学家开发了有史以来最灵敏的测量原子势能的方法
澳大利亚国立大学Bryce Henson博士开发出有史以来最灵敏的方法来测量原子势能，并用它来验证物理学中最受考验的理论之一——量子电动力学（QED），相关研究成果发表在《科学》杂志上。
Henson团队在玻色-爱因斯坦凝聚态的超冷原子云实验中注意到了微小的振荡，并以创纪录的精度测量了振荡的频率，发现原子和激光之间的相互作用改变了频率，因为激光的颜色是变化的。这项研究依赖于找到氦原子不可见的激光颜色，并且是对以前用于测试QED的方法的独立确证，探索中他们取得了更大的成功：将他们的不确定性提高到仅为最新实验不确定性的1/40，并挑出了QED对原子隐形频率的贡献，它比实验的不确定性大30倍，而理论值只比实验值略低1.7倍的实验不确定性。
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https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8927
一个国际团队发现了一种更简单、更有效的产生量子光的方法
由加拿大卡尔加里大学和法国国家科学研究中心（CNRS）的物理学团队理论提出并实验展示了一种新的而简单的方法来控制原子自发发射的基本过程，以产生新的量子光状态。
量子光可用于编码和传输信息，是从量子计算到高度安全的量子网络等各种应用的基石。实验人员使用了半导体“量子点”——可以以高速率有效产生单光子的人造原子，在原子发射单个光子时向原子施加两个短脉冲激光，在精确的时间按顺序应用激光脉冲促使原子发出最大纠缠状态的光。团队还从理论上表明，将更多连续的激光脉冲应用于原子将产生更大、易于扩展的量子光纠缠态。相关研究以《由两级原子的序列激发产生的光子数纠缠》为题发表在《自然光子学》杂志上。
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https://science.ucalgary.ca/news/international-team-scientists-finds-new-and-simpler-way-generate-quantum-light
声学系统中的拓扑控制能力将量子信息处理产生影响
由宾夕法尼亚大学（UPenn）团队领导、北京邮电大学和德克萨斯大学奥斯汀分校（UT-Austin）团队参与的合作新研究描述了集成声学电子系统中技术相关频率的拓扑控制能力，研究成果发表在《自然电子学》杂志上。
为研究这一复杂系统，研究人员结合了理论、模拟、纳米制造和实验测量方面的先进方法和专业知识。首先，UT-Austin团队在研究光波的拓扑特性方面拥有专业知识，他们进行了模拟以确定要制造的最佳设备类型；根据模拟结果并使用UPenn辛格纳米技术中心的高精度工具，研究人员将纳米级电路蚀刻到氮化铝膜上；然后这些设备被运送到UT-Austin实验室进行微波阻抗显微镜检查——这种方法可以捕获非常小尺度的声波的高分辨率图像。实验证据表明，拓扑现象实际上确实发生在更高的频率范围内；另一重要的结果是这些特性可以内置到设备的原子结构中。
这项工作为基础物理学研究、开发新设备和技术的进展提供了一个关键的起点。短期内研究人员有望改进设备，使其更加用户友好并提高其在更高频率下的性能，包括用于量子信息处理等应用的频率；长期而言，技术的潜在应用包括5G通信和量子信息处理。
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https://scitechdaily.com/topological-phenomena-found-at-high-frequencies-for-5g-communications-and-quantum-information-processing/
科学家制造了量子自旋液体
哈佛大学科学家观察到一种被称为“量子自旋液体”的量子物质的长期理论化状态，研究结果发表在《科学》杂志上。
这种物质状态的存在理论最初是在20世纪70年代被提出，与电子的“自旋”或磁取向有关。通常情况下自旋是以明确的模式向上或向下定向的；然而在量子自旋液体中，理论上这种自旋模式将是不太可预测的，由两个对齐的电子和一个不对齐的电子组成。为了将理论状态带入现实，研究人员将一个铷原子晶格冷却到接近绝对零度（零下273.15摄氏度），并向系统中的不同原子发射激光，以模拟量子自旋液的“授挫磁铁状态”。理论上科学家认为，这些自旋液体可以用来建立一个更强大的“拓扑”量子比特，在整个纠缠材料中存储信息，这样的量子比特可能是使量子计算机走出研究实验室并进入日常使用的关键一步。
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https://www.inverse.com/science/scientists-squeeze-water
日本绿色科学联盟公司成功利用量子点-MOF复合材料进行人工光合作用
日本绿色科学联盟公司的Ryohei Mori博士和Tetsuro Kajino使用由量子点和MOF（金属-有机框架材料）组成的原始催化剂，成功地以216 μmolh的比例制造了甲酸。
MOF是由无机金属团簇和有机连接物组成的超多孔材料：可以在纳米范围内控制分子水平，具有较大的表面积。因此，MOF可应用于气体储存、气体分离、金属吸收、催化、药物输送、水处理、传感器、电极和过滤器等。量子点是超微小的材料（0.5 - 9nm），具有遵循量子化学和量子力学规则的光学性质。此次研究团队创造了量子点-MOF复合材料，可用于人工光合作用。通过制造复合材料，可以将量子点封装在MOF中，因而提高了它们的耐久性和耐水性；实验还表明，量子点中的激发电子被转移到了MOF中的金属催化剂上，从而提高了催化活性。
甲酸可以替代氢燃料，一些燃料电池也可以直接从甲酸产生电能。因此，绿色科学联盟将进一步尝试提高人工光合作用效率，并尝试创建人工光合作用业务推动，为他们的人工光合作用技术制造甲酸。
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https://www.prnewswire.com/news-releases/green-science-alliance-succeeded-in-artificial-photosynthesis-with-quantum-dot---mof-composite-material-301522769.html
科学家发现了一种独特的“旋钮”来调节一种有利的量子材料的磁性
宾夕法尼亚州立大学（PSU）、加州大学圣地亚哥分校（UCSD）科学团队发现了一种独特的“旋钮”，可以调节一种有利量子材料的磁性性能。研究成果发表在《自然通讯》杂志上。
碲化锰是一种由原子薄堆叠层组成的2D材料，属于拓扑绝缘体。由于其具有磁性，因此通过其边缘传输的电流可能是无损的，这意味着能量不会以热量的形式丢失。PSU的研究人员使用“磁光学光谱学”的方法检查了碲化锰：将激光束聚焦到材料样品上，并测量反射光的强度和颜色，因为反射光可以保存原子振动的信息。改变磁场时研究人员注意到声子强度的变化：这种效应是因为声子影响了微弱的层间磁键。
UCSD的研究人员发现，声子每秒的振荡超过一万亿次，比当代计算机芯片快很多倍。但是研究人员表示，仍需更多研究才能使用这些磁旋钮。如果能够做到这一点，将为超快设备铺平道路：这些设备可以胜任和可逆地调节无损电流。
制造更快、更强大的电子处理器的一个主要挑战是它们会升温，加热会浪费能源。如果能找到有效的方法来控制承载无损电流的材料，那将有可能在未来的节能电子设备中部署它们。
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https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8933
拉曼研究所科学家使用量子计算机帮助测试基础理论
印度拉曼研究所（RRI）的科学家在一项合作研究中使用量子计算机对量子理论的基本方面进行了Sorkin和Peres测试。该团队的第一个测试是有关量子力学的概率，这有助于计算事件发生的机会；第二个测试是对叠加原理的测试。
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https://timesofindia.indiatimes.com/home/science/rri-scientists-using-quantum-computers-to-help-test-foundation-theory/articleshow/90820591.cms
用量子模拟预测最稳定的氮化硼结构
日本科学技术高级研究所（JAIST）助理教授Kousuke Nakano领导的国际研究团队评估了氮化硼（BN）多晶型的相对稳定性，研究成果发表在《物理化学杂志C》上。
研究团队用“第一性原理”计算框架解决了这个问题，即固定节点扩散蒙特卡罗（FNDMC）模拟。FNDMC代表了量子蒙特卡罗模拟方法中的一个步骤，其中首先优化参数化的多体量子“波函数”以获得基态，然后提供给FNDMC。此外，该团队还使用密度泛函理论（DFT）和声子计算计算了BN多晶型在不同温度和压力下的Gibbs能量（从恒定压力和温度下获得的有用功）。
根据FNDMC的结果，四种稳定的BN多晶型中，六边形（hBN）是最稳定的结构，其次是菱形（rBN），锌混合物（cBN）和钨矿（wBN）。这些结果在0 K和300 K（室温）下都是一致的，然而，相对稳定性的估计受到交换关联泛函或DFT计算中使用的近似值的极大影响。因此，使用DFT发现无法得出定量结论，需要更准确的方法，如FNDMC。
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https://phys.org/news/2022-04-stable-boron-nitride-quantum-simulations.html
在石墨烯上生长单层六方氮化硼，有望推动量子计算进步
密歇根大学（UMich）研究组开发了第一个可靠的、可扩展的方法用于在石墨烯上生长单层六方氮化硼——石墨烯-hBN结构。
如今用于产生深紫外光的技术是汞氙灯，它们温度高、笨重、效率低下，且含有毒物质。六方氮化硼是世界上最薄的绝缘体，而石墨烯是半金属材料中最薄的，具有高度延展的电性能；将hBN和石墨烯结合在光滑的单原子厚层中，为产生深紫外光的LED供电，还可以实现量子计算设备，更小、更高效的电子学和光电子学以及各种其他应用。
团队使用了一个阶梯式的石墨烯衬底（本质上是一个原子级阶梯），并将其加热到1600摄氏度左右，然后喷洒在单个硼和活性氮原子上。结果在石墨烯的阶梯边缘上形成了整齐有序的hBN接缝，并扩展到宽阔的材料带中。
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https://phys.org/news/2022-04-graphene-hbn-breakthrough-spur-quantum.html
印度举办了首届全国量子科学与技术研讨会
印度海得拉巴的国际信息技术研究所（IIITH）于2022年4月11日至13日主办了由印度科技部发起的“首届量子使能科学技术（QuEST）全国研讨会”。
该研讨会由IIITH的量子科学与技术中心（CQST）主办，重点是量子计算、量子信息科学和量子技术领域的最新研发，QuEST的混合模型也汇集了来自印度全国各地的学术和行业研究人员，包括评论/教程、邀请和参与演讲。
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https://www.prnewswire.com/in/news-releases/iiit-hyderabad-hosts-first-national-symposium-on-quantum-enabled-science-and-technology-quest--836838207.html
耶鲁大学量子周成功举办
近日，由耶鲁量子研究所（YQI）组织的“耶鲁量子周”成功举办，时间范围为4月8日至4月14日。
YQI与耶鲁大学18个系和中心合作，为耶鲁大学的量子周创建了23个活动：包含黑客马拉松、实验室参观、电影放映、唱片发布会、动手计算机编程、超导珠宝展示以及各种与量子相关的图书馆和博物馆展览等活动。
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https://news.yale.edu/2022/04/07/quantum-week-yale-geared-toward-novices-and-experts-alike
众多量子技术将亮相2022慕尼黑光博会
2022慕尼黑光博会将于2022年4月26日至29日举行。
来自40个国家的1300多家公司计划参展、来自80多个国家的近35000名参观者将参加。4月28日将举行“第15届国际激光市场”，研讨会将重点关注激光材料加工的最新趋势，包括该技术在中国、日本和印度等重要国际市场的前景；此外，“量子世界”活动也将首次亮相，将探索量子技术在计算和密码学、传感器和成像、通信和医学方面取得的最新进展。参展商包括IBM、AQT、慕尼黑量子科学与技术中心、弗劳恩霍夫研究所等量子集群和协会；行业参展商包括Thorabs、PicoQuant、Q.ANT、KETS Quantum Security、KEEQuant、RedWave Labs和Optica等解决方案提供商。
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https://www.photonics.com/Articles/LASER_World_of_PHOTONICS_Bets_Big_on_Quantum/a67939