周报丨硅量子计算刷新世界记录；通用量子计算机出现新架构

光子盒研究院出品

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本周头条

This week's headlines

量子测控的新纪录：12分钟内测量1024个量子比特

由伦敦大学学院和牛津大学的学者领导的英国量子计算初创公司Quantum Motion取得了对硅芯片上量子器件测量的世界纪录。该公司已经能够放置数千个量子点设备，与在绝对零度以上不到十分之一度的温度下运行的控制电子设备集成在一起，并且所有设备都在商业半导体代工厂制造的单个硅芯片上实现。这为使用现有硅制造工艺大规模生产量子芯片奠定了基础。

Quantum Motion被称为Bloomsbury的最新芯片是一款3x3 mm2的器件，由一级代工厂使用与标准电子芯片制造相同的大规模生产工艺制造。但与普通计算机芯片不同的是，Bloomsbury包含数千个量子点，可以将单个电子一个一个地加载到这些量子点中作为量子比特。该团队展示了如何在12分钟内测量1024个面积小于0.1 mm2的量子点，此类设备的质量表征方面取得了巨大飞跃。这些芯片是在一家基于Quantum Motion设计的商业代工厂制造的，采用300毫米晶圆生产工艺，可用于高产量和大批量芯片制造。与代工厂密切合作以实现这一令人印象深刻的结果是实现可扩展量子计算机的一个重要里程碑。

Quantum Motion的首席技术官John Morton评论说：“这一结果是我们IC工程师和量子物理学家真正跨学科的努力，并加速了量产量子芯片的开发。它展示了使用先进的硅铸造工艺实现量子处理器的巨大潜力。”

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4564175.html?templateId=520429

深圳量子研究院成立集成电路与电子学中心

为提升中国在量子计算等领域的科研攻关能力，经论证讨论，中国量子研究院决定成立集成电路与电子学中心，挂靠量子计算方向。

集成电路与电子学中心已初步建立一支学科交叉、工程研发经验丰富的高水平团队，规划建设了集成电路设计和低温电子学平台，面积255平米。中心聚焦量子计算等领域面临的核心工程技术问题开展攻关，包括集成电路设计、测控系统开发和射频/微波器件研发等。其中，在器件方面，中心将致力于解决“卡脖子”关键器件；在低温电子学方面，中心计划进行低温集成电路设计；在测控系统方面，中心将推进研发支持大规模量子比特的通用测控系统，以及量子传感、先进仪器研发等领域的工程开发任务。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4559596.html?templateId=520429

德国投资2亿欧元开发基于离子阱的量子计算机

德国航空航天中心(DLR)现在已与五个量子领域相关公司签署了离子阱技术研究的合同，而作为DLR量子计算计划的一部分，原型量子计算机将在四年内创建。

“作为其量子计算计划的一部分，DLR正在授予五个项目的合同，目的是创建基于离子阱的量子比特。这项技术被认为很有前景，将通过有针对性的研究进行探索。这使我们更接近可编程高容错的量子计算机，”DLR执行委员会主席Anke Kaysser-Pyzalla说。

本次合同总额为2.085亿欧元。系统的发展将分几个阶段逐步进行。“到项目结束时，我们将拥有基于离子阱技术的量子计算机，至少有50个量子比特。同时，我们正在构建可以扩展到数千个量子比特的模块化系统，”DLR量子计算计划负责人Robert Axmann提到，“我们创新中心的学术和经济环境使其成为持续发展的理想之选。”未来，合作公司将能够使用位于德国汉堡的DLR创新中心，一同面对量子计算的挑战。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4559621.html?templateId=520429

奥地利科学家提出了一种通用量子计算机的新架构

提高量子计算机性能是一项重大挑战。奥地利因斯布鲁克大学的研究团队于近期提出了一种通用量子计算机的新架构，用以克服性能限制，并可能很快成为下一代量子计算机的基础。

因为量子信息不能被复制，使它不能像经典计算机那样被存储在内存中。这个限制成为了构建强大的量子计算机的主要挑战。基于2015年由理论物理学家Philipp Hauke等人提出的LHZ架构，该研究团队将其减少到最低限度，以便尽可能高效地解决这些优化问题。

该架构中的物理量子比特不代表单个比特，而是编码比特之间的相对协调。“这意味着并非所有的量子比特都必须相互交互，”因斯布鲁克大学理论物理系Wolfgang Lechner教授解释道。他和他的团队现在已经证明，这种奇偶性概念也适用于通用量子计算机。新概念还有助于硬件高效的纠错。因为量子系统对干扰非常敏感，所以量子计算机必须不断地纠正错误。而团队架构的模型采用两阶段纠错操作，使用的硬件可以防止比特翻转错误或相位错误，这对于无论是量子计算机还是经典计算机都是一种技术上的进步。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4559619.html?templateId=520429

哈佛和亚马逊在量子通信网络方面取得重要突破

在宣布亚马逊AWS量子网络中心和哈佛大学之间结成研究联盟之后，哈佛和AWS科学家的联合团队于11月3日在《科学》杂志上发表了一篇研究论文，讨论了可以在更高温度下运行的量子存储器的生产，从而降低成本和提高了量子通信网络的这一基本组成部分的可靠性。

哈佛和AWS科学家的联合团队使用领先的量子存储平台——金刚石晶体中的硅空位，发现了如何降低与温度相关的退相干性。对于金刚石中的硅空位，退相干是由编码量子比特的状态与在接近-272.15摄氏度环境下开始出现在金刚石中的声子之间的相互作用驱动的。利用金刚石晶格中的应变，团队增加量子比特状态之间跃迁的能量，使其仅与更高能量的声子（出现在20开尔文）相互作用，确保甚至在4开尔文时也没有热声子能够驱动这种跃迁。团队还展示了硅空位电子量子比特和在硅核自旋中编码的量子比特之间的量子门，它对环境噪声不太敏感。利用这些相互作用，展示了光、电子量子比特和核量子比特之间的高保真信息交换。实验结果表明，硅空位具有一次存储和处理多个量子比特的能力，这是可扩展量子网络的关键要求之一。

这些进步为广泛部署可靠的量子中继器铺平了道路，这将实现防窃听通信和对量子计算机的私人访问。哈佛和AWS的研究人员继续致力于提高量子比特主机材料的可用性和质量，提高中继器硬件的可扩展性，并发展对网络和不同量子比特的理论理解，这些都是使这项技术公开可用所需的先决条件。

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新型3D量子加速度计将精度提高了50倍

长期以来，研究人员一直在开发量子加速度计以提高位置跟踪的准确性。量子加速度计不是测量压缩弹簧的质量，而是测量物质的波状特性，该设备使用激光来减缓和冷却原子云。在这种状态下，原子的行为就像光波一样，在它们移动时会产生干涉图案。更多的激光诱导并测量这些模式如何变化以跟踪设备在空间中的位置。

法国国家科学研究中心的科研团队于近期发布在arXiv上的论文中，描述了一种量子加速度计，它使用激光和超冷铷原子以极高的精度测量三个维度的运动。这项研究将量子加速度计扩展到三维，可以在没有GPS的情况下实现准确导航，并可靠地检测地下有价值的矿物。

团队研发的新型3D量子加速度计看起来像一个大约有笔记本电脑长度的金属盒子。它使用沿三个空间轴的激光来操纵和测量被困在一个小玻璃盒中并几乎冷却到绝对零度的铷原子云。与早期的量子加速度计一样，这些激光器会在原子云中产生涟漪，并解释产生的干涉图案以测量运动。为了提高稳定性和带宽，新设备将来自经典加速度计和量子加速度计的读数结合在一个利用这两种技术优势的反馈回路中。团队测试后发现该系统的准确度是经典导航级传感器的50倍。在几个小时内，由经典加速度计测量的设备位置偏离了一公里，量子加速度计却将其精确到20米以内。

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国盾量子及子公司入选新一批国家知识产权优势企业名单

近日，国家知识产权局公布了新一批国家知识产权优势企业名单，国盾量子及子公司山东量子共同入选。

目前，国盾量子累计获得知识产权667项，包括国内外授权专利362项，围绕光源稳定控制、探测器高速精密控制、编码调制、规模化组网、密钥输出控制等核心技术，对自主研发的量子通信等相关产品形成了有效保护和多层次布局。根据第三方统计，截至2021年底，国盾量子是全球量子通信领域公开的同族专利数量最多的专利持有人。

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量子计算与模拟

Quantum computing & simulation

Quantinuum科研团队找到了优化和自动化量子比特重用的新方法

Quantinuum的科学家们已经找到了一种重用量子比特的新方法，该方法可以最大限度地提高在具有有限数量量子比特的量子计算机上运行的程序的大小。研究团队通过在20量子比特的Quantinuum H1-1量子处理器上实验解决80量子比特的最大割（MaxCut）量子绝热优化算法（QAOA）问题。这种方法对于NISQ时代的算法非常有利，同时，该公司的研究人员也希望它能随着量子计算机获得更多的量子比特并变得不那么容易出错而扩展。

新技术通过使用中间电路测量和重置将电路映射到其自身的压缩版本，为编译电路提供了一个自动化框架，以在更少的量子比特上运行。据团队分享，当量子系统达到数千个量子比特时，这种技术仍然可行。它也与设备无关，可以与任何机器上的任何电路一起使用。

“我们的主要动机是增加我们今天拥有的相对较小的量子计算机的实用性。但展望容错量子计算的早期阶段，我们将在某个时间点尝试运行具有50个逻辑量子比特和极低错误率的电路，”Quantinuum的研究人员Michael Foss-Feig说，“到那时，我们将迫切需要逻辑量子比特来解决很多实际问题，因此这种方法在未来也将实现更强大的算法。”

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QuEra在AWS上推出256量子比特模拟量子处理器

QuEra现在正在亚马逊网络服务(AWS)上提供名为Aquila的256量子比特模拟量子处理器。这将是可通过公共云供应商获得的首批基于中性原子的处理器之一，将于每周提供三十小时的运算服务。该处理器可以使用AWS Braket SDK进行编程，很快QuEra自己的基于Julia编程语言的Bloqade软件平台也将支持Aquila。

QuEra的技术基于铷原子形成的量子态。它有许多优点，首先，由于使用了中性原子，所以设备体积更小。其次，使用光镊将原子放置在基底上，并且可以放入任何拓扑结构中。这可以允许最终用户创建针对其特定问题定制的原子物理配置，并为配置问题提供了极高的灵活性。

QuEra认为，量子模拟模式可能能够比基于门的机器更早地实现量子优势，它可以用于优化量子化学模拟中的非常重要的问题。由于模拟模式以及Julia编程语言和Bloqade SDK对于一些已经在使用量子处理器的人来说可能是新技术，而Aquila是该类型的第一个公开可用的处理器，所以QuEra希望了解早期采用者如何使用这种类型的处理器，并将学到的任何经验融入到未来的更新中，以使它们的应用更加广泛。

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冷原子量子技术公司ColdQuanta完成1.1亿美元的B轮融资

冷原子量子技术公司ColdQuanta于美国东部时间11月1日宣布完成1.1亿美元的B轮融资，将用于继续将公司的产品组合商业化，包括量子计算、量子算法和应用、原子钟、传感器和组件。

摩托罗拉前董事长兼首席执行官Christopher Galvin已加入ColdQuanta董事会，成为ColdQuanta的投资者。他在将突破性研究从实验室商业化到全球市场方面拥有数十年的经验。他说，“ColdQuanta的核心技术在量子技术领域具有广泛的应用。他们不仅在开发量子计算，还在推进量子技术、开发下一代原子钟和射频技术。与传统的基于天线的接收器相比，这些技术具有显著优势。量子射频传感器将成为通信领域的一项变革性技术，而ColdQuanta正在引领技术潮流。”

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因斯布鲁克大学仅使用单一测量设置就可以表征大型量子计算机

表征量子设备的黄金标准是所谓的量子断层扫描，它类似于医学断层扫描，可以从系统的一系列快照中绘制出量子系统的完整图像。在提供大量见解的同时，断层扫描所需的测量次数迅速增加，每增加一个量子比特所需的测量次数就增加了三倍。由于执行所有这些测量需要大量时间，导致断层扫描只能在具有少数量子比特设备上进行。然而，量子计算机的最新发展已经成功地扩大了系统规模，远远超出了断层扫描的能力，使其表征成为一个亟待攻克的瓶颈。

由因斯布鲁克大学实验物理系Martin Ringbauer教授领导的物理学家团队与来自林茨和悉尼的理论物理学家合作，现已开发并展示了一种用于表征甚至是大规模量子系统的实用方法。该方法仅依靠单个测量设置，与系统大小无关，通过部分远离量子计算机及其经典计算机固有的二进制计算来实现的。

Martin Ringbauer强调：“这项工作中开发的所有构建块都可以轻松应用于其他可以访问更高维信息载体的量子计算机架构。”

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本源量子获金融科技大赛一等奖

近日，由清华大学金融科技研究院作为学术指导单位的“全球金融科技精英汇暨合肥滨湖金融小镇首届金融科技大赛”决赛圆满落下帷幕。历经初赛、复赛的角逐，最终本源量子获得此次大赛的一等奖。

“全球金融科技精英汇暨合肥滨湖金融小镇首届金融科技大赛”由清华大学金融科技研究院作为学术指导单位，合肥兴泰金融控股（集团）有限公司主办，合肥滨湖金融小镇管理有限公司、安徽省互联网金融协会联合承办。本届大赛亦是清华大学首次在安徽省落地如此高规格、广覆盖的金融科技行业赛事，以期助力打造立足安徽，辐射长三角的区域性金融科技创新社群。

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华为公布可降低量子比特串扰的超导量子芯片专利

据国家知识产权局中国专利公布公告（申请公布号：CN115271077A）显示，华为技术有限公司于11月1日公布“超导量子芯片”专利。

华为技术有限公司申请的专利名为“超导量子芯片”，专利摘要描述为：本发明实施例公开了一种超导量子芯片，包括耦合器和控制器；其中耦合器用于耦合第一超导比特电路和第二超导比特电路，耦合器的频率响应曲线包括至少一个相位反转点，所述相位反转点包括频率响应曲线的谐振点或极点；控制器用于调整所述耦合器的频率响应曲线，使得所述第一超导比特电路的比特频率和第二超导比特电路的比特频率之间包含奇数个所述相位反转点；并进一步调整所述相位反转点的频率，使得所述第一超导比特电路和第二超导比特电路的交叉共振效应的等效相互作用为零。据悉，本发明实施例降低了量子比特之间的串扰。

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解决100万+变量的问题，D-Wave更新量子混合求解器

作为量子计算软件、服务和系统的全球领导者，也是唯一一家同时制造退火和门控模型量子计算机的量子计算公司，D-Wave Quantum Inc.于11月3日宣布了Leap™量子云服务中约束二次模型(CQM)混合求解器的两项关键更新。CQM混合求解器可以解决多达一百万个变量和十万个约束的实际商业规模优化问题。通过本次更新，企业可以进一步利用量子计算的力量来运行具有加权约束的二次优化问题，并受益于简化问题制定的预求解技术。

更新后的CQM求解器使量子开发人员能够更好地展示商业问题，使他们能够更轻松、更准确地对无法通过经典计算逻辑满足所有约束的问题进行建模。对加权约束的支持使开发人员能够解锁新用例并扩展现有用例在各个行业的适用性，例如能源、物流、航运和金融服务。除了支持加权约束之外，更新后的CQM求解器还引入了一组新的快速经典算法，可减小问题的规模并允许将更大的模型提交给混合求解器。预求解技术消除了不必要的变量和约束，以实现更清晰的数据集，通过缩小问题集和简化问题公式来产生更好的解决方案。这些技术现在自动应用于Leap中CQM求解器中的所有CQM问题，并且在Ocean SDK中也可应用。

D-Wave产品管理副总裁Murray Thom表示：“随着当今越来越多的公司转向量子计算来解决其日益复杂的业务挑战，他们正在寻找快速有效地对问题进行编码以加快解决进度的方法。我们CQM求解器的这些增强功能在很大程度上是由我们客户的反馈推动的，旨在加速量子混合工作流程，并帮助公司更快地从量子计算中开发商业价值。”

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量子通信与安全

Quantum Communication & Security

量子计算公司Zapata进入量子网络安全市场

Zapata Computing以其量子计算软件而闻名，并发表了大量论文描述了他们为量子应用开发的新算法。该公司拥有Orquestra量子经典工作流管理器，这使得开发应用程序、运行算法和跟踪数据变得更加容易。目前，Zapata已经进入了一个新市场，为希望开始实施抗量子通信的最终客户提供量子网络安全服务。尽管Shor算法被用于破解密钥交换的RSA加密算法的威胁是众所周知的，但在2018年，Zapata开发了一种潜在的启发式算法替代方案，他们称之为变分量子分解。该方案能够在NISQ处理器中仅用6,000个量子比特分解2048位数字。与估计在具有纠错功能的量子处理器中实现Shor算法所需的2000万个量子比特相比，这将是一个很大的改进。尽管变分量子分解算法尚未在更大规模上得到证明，但Zapata认为，它可能会加速RSA代码被破解的时间，使其远远少于大多数量子研究人员估计的10-15年。

为了帮助最终用户，Zapata推出了一项服务产品，以帮助客户实现量子弹性。他们的量子弹性解决方案由评估、测试和验证三部分组成，这将帮助客户准备和验证其抗量子活动。Zapata实际上不会自己实现代码升级，但会与顾问、最终用户或其他可能更熟悉最终用户经典计算基础设施的IT服务提供商合作，而Zapata提供的技术可能对这些共同实施者有很大帮助。

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PQShield和Riscure合作进行后量子密码SCA验证

随着量子威胁在全球安全议程中占据重要位置，各国政府及其合作伙伴计划通过后量子密码(PQC)向抗量子过渡，美国国家标准与技术研究院(NIST)宣布了后量子密码标准草案。作为全球安全咨询实验室和边信道分析(SCA)领域的市场领导者，Riscure已与专门从事后量子密码学的网络安全公司PQShield合作，一同评估PQShield的SCA测试和验证流程。

PQShield为硬件、软件和通信开发了许多量子就绪的加密解决方案，并且是NIST后量子标准化项目的主要贡献者。Riscure则提供评估和验证服务，以加强产品和组件的安全性，包括硬件加密引擎、大型SoC、引导ROM、安全增强的软件应用程序和可信执行环境。该公司还提供安全工具和培训，以帮助公司提高其开发团队的安全知识和专业知识。通过这个合作项目，两家公司将评估PQShield的SCA测试流程。他们还将分享有关后量子密码及其对侧信道攻击的影响的知识，促进对如何通过强大的验证和对策来保护新的量子安全算法的理解。

Riscure的首席执行官兼创始人Marc Witteman评论说：“我们看到，通过PQC保护敏感数据的企业和政府的兴趣激增。我们期待与PQC软件和硬件协同设计方面的专家PQShield一起工作，通过教育和与行业分享实践经验。通过这次合作，我们还旨在为行业提供强大的抗量子侧信道分析，并将PQC集成到我们的领先工具中，从而帮助所有主要企业和政府减轻量子威胁。”

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臭氧链宣称是世界上第一个抗量子区块链  

臭氧链（Ozone Chain）宣布，它是世界上第一个在其设计中集成了前沿量子安全技术的抗量子区块链，为关键任务领域开发安全、可扩展且用户友好的应用程序。同时也是唯一一个通过TUV Rheinland和NIST测试的抗量子区块链。测试网由行业领先的审计公司Cyberscope启动和审计。臭氧链测试网和臭氧扫描（区块浏览器）已上线并正在运行。

建立抵御未来威胁的能力是确保区块链和加密货币经济重要组成部分保持繁荣的关键。考虑到当前更为紧迫的问题，为保护中长期风险而进行的投资在某种程度上很自然地被忽视，而且成本似乎无法立即证明是合理的。通常需要一些不良事件来刺激必要的主动措施。

虽然区块链技术以提供数字货币和资产经济运行的去信任系统而自豪，但底层安全机制仍然依赖于经典的加密过程，因此需要对它们有一定程度的信任。臭氧链已将量子力学特性同化到其系统中，从而消除了区块链中安全子系统的可信任组件，并雄心勃勃地向真正的去信任区块链迁移。

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量子精密测量

Quantum precision measurements

误差仅8000万亿分之一秒，科学家发明了一种“量子手表”

近日，由塔尔图大学实验物理学家Marta Berholts领导的一个团队创造了一种非常不同类型的“量子手表”，即不需要初始的时间零点作为参考点来进行时间测量。该团队通过向氦原子发射激光，直到它们达到具有特殊性质的兴奋里德堡状态来创建这种量子手表。里德堡状态下不可预测的特征被称为“波包”，由围绕原子运行的激发电子产生。当当多个里德伯原子的波包相互作用时，会出现类似于池塘中碰撞涟漪的波涛汹涌的水域的“指纹”。这些模式被称为准唯一节拍特征（QUBS），可以用作测量波数据包彼此演变的时间戳。

通过探索“指纹”，量子领域在极小尺度上控制着宇宙。这种新技术与我们熟知的计时方式不同，因为它没有锚定在标记记录周期开始的“时间零”上。因为获取时间指纹的概念，避免了测量时间零的需要，该团队强调这是手表，而不是时钟，因为“时钟需要跟踪时间，而手表只是提供时间”。这款手表测量时间持续81皮秒（一皮秒等于万亿分之一秒），误差小于8飞秒（一分秒等于一千万亿分之一秒）。

“量子手表提供了一个代表特定时间的指纹，因此只需要在启动和读出时间时进行交互，”Berholts解释说，“所有其他设备都需要跟踪时间。这种区别来自于这样一个事实，即量子手表与所有其他时钟不同，以不同的维度测量时间。”

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ColdQuanta量子传感器进入日本市场

日本贸易企业住友公司计划将“量子传感器”推向日本市场。该技术由美国初创公司ColdQuanta开发，预计将在不依赖GPS的情况下提供极其准确的位置数据。

理论上，量子传感器的测量精度是传统传感器的1000倍，该技术有望提供精确到几厘米的位置信息，这将有利于在没有GPS信号的区域进行自动驾驶。住友预计该技术也将在国家安全领域得到应用，并希望将该技术出售给公共和私营部门。

量子传感器是下一代传感器，它利用了量子力学的特性，这些特性使传感器几乎不受到重力、加速度和无线电波的影响。量子传感器可以通过观察量子态的变化来计算物体的精确位置，传统的传感器使用比量子粒子大得多的元素，例如石英。传感元件越小，传感器越精确。专家表示，量子传感器由于其结构更简单，极有可能将更快地商业化。

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研究人员实现了光纤中的纠缠增强传感

对量子工程的研究可能会在传感器技术方面取得许多重大进展，但其中的光学损耗和信号噪声一直阻碍着实际应用的研究。美国科罗拉多大学博尔德分校的光学和光子学研究小组及其合作伙伴在实验构建的光纤中纠缠增强传感的现实模型中，预测并展示了基于光纤的量子增强遥感和在探测方面有重大意义的感光材料。

该小组在Alfred和Betty的领导下，电气、计算机和能源工程系的Juliet Gopinath教授模拟了Mach-Zehnder干涉仪的内部损耗、外部相位噪声和低效率，同时使用了实用的光纤源从双模压缩真空中创造了Holland-Burnett纠缠态。这显着降低了内部损耗和相位噪声的限制，并展示了基于量子的灵敏度方法的潜在收益。

该小组通过实验发现，双模压缩真空源提供的光子通量是同类纠缠源的25倍，并预测相位灵敏度可能会相比散粒噪声限制增加28%。虽然之前已经有研究团队对经典和量子版本传感器中的相位噪声和光学损耗的影响进行了建模，但Gopinath小组的工作是将两者集成到一个模型中，是全新的思路。

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05

核心器件

Core Equipments

中国科大取得高性能InGaAs单行载流子探测器芯片重大进展

中国科学技术大学王亮教授和韩正甫教授课题组研发的InGaAs单行载流子探测器芯片取得重大进展。该研究团队通过设计优化表面等离激元结构，开发成功低暗计数、高响应度、高带宽的单行载流子探测器芯片，为近红外探测器性能提升提供了开创性的方法，相关研究成果发表在电子工程技术领域的知名期刊ACS Applied Electrical上。

研究团队通过调整MOCVD的温度、V/III比、掺杂浓度等生长参数实现低缺陷密度和高掺杂精度的外延结构生长。在单行载流子器件结构的基础上提出并设计了新型的表面等离激元增强单行载流子探测器，利用光在金属表面的局域表面等离激元效应，增强吸收区对于光信号的吸收。研究团队的所制造的器件具有0.12A/W的高响应度，在-3 V偏压下具有2.52 nA的暗电流，当芯片结区面积小于100 μm2时3dB带宽超过40 GHz。相比于同类器件，响应度增强了147%，具备更高的信噪比，为高速光互联网络提供优质国产化芯片。

来源：

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/80961.htm

TOPTICA牵头，德国企业合作开发量子光源

在德国巴伐利亚州经济事务部资助的DigiQuant项目框架下，TOPTICA、艾迈斯欧司朗和弗劳恩霍夫集成电路研究所IIS（Fraunhofer IIS）将共同合作开发基于二极管的激光技术，以推进量子光学领域。该联合项目支持量子计算机的市场推广。

在该项目中，艾迈斯欧司朗将开发激光二极管，该二极管适用于TOPTICA的光子波导和数字控制电子设备的混合集成。Fraunhofer IIS和TOPTICA将研究集成电路中电子产品的小型化。这项工作旨在实现来自不同制造商的任何材料类别二极管的数字化操作。小型化和数字化子系统将在量子计算机应用和工业应用这两个不同的应用中进行测试，，用手持扫描仪即可读出数字代码。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4569132.html?templateId=520429

新型量子组件，科学家证明扭曲的石墨烯可用于制造约瑟夫森结

由于其非凡的强度，石墨烯如今被用于增强网球拍、汽车轮胎或飞机机翼等产品。但它也是基础研究的一个有趣主题，尤其是双层石墨烯晶体，其中两个原子层相对于彼此略微旋转，对研究人员来说特别有趣。由苏黎世联邦理工学院固态物理实验室的Klaus Ensslin和Thomas Ihn领导的一组研究人员能够证明扭曲的石墨烯可用于制造约瑟夫森结，而这是超导器件的基本组成部分。

基于这项工作，研究人员现在能够从扭曲的石墨烯中制造出第一个超导量子干涉装置或SQUID，以证明超导准粒子的干涉。传统的SQUID已经被用于医学、地质学和考古学等领域。用其制作的敏感传感器甚至能够测量磁场的最小变化。然而，SQUID只能与超导材料一起工作，因此它们在运行时需要用液氦或液氮冷却。

在量子技术中，SQUID可以承载量子比特，也就是说，可以用来作为执行量子操作的元素。SQUID对于超导性的重要性就像晶体管对于半导体技术，而这也将为超导研究带来新的可能性。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4584057.html?templateId=520429

06

战略政策

Strategy & Policy

德国拨款1400万欧元开发64比特光量子计算机

来自明斯特大学的初创公司Pixel Photonics被选为DLR投资1400万欧元开发合同的分包商，Pixel Photonics将在该合同的支持下与量子计算初创公司QuiX合作。该项目为期四年，目标是开发至少具有64个量子比特的光量子计算机。

Pixel Photonics将提供高性能单光子探测器，这在实现基于光子的量子计算机方面发挥着决定性作用。有了这份非常重要的行业合同，Pixel Photonics可以加快其用于量子计算、显微镜和量子通信的可扩展WI-SNSPD技术的商业化进程。

来源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4564199.html?templateId=520429

日本富士通加入台湾“量子国家队”

日本富士通株式会社于近期宣布，富士通台湾有限公司将加入台湾“量子国家队”，自2022年11月1日起，向台湾中原大学成立的数字退火量子信息中心提供富士通的量子启发数字退火技术。

该项目预计将在2022年至2026年期间获得台湾政府80亿台币（约合2.5亿美元）的投资，与产界、政府和学术界密切合作，促进量子科学技术的研发。在该项目的支持下，中原大学成立了数字退火量子信息中心，开展了一项为期五年的研究项目，名为“量子计算在优化和金融中的应用”。而富士通台湾公司将通过在云上提供富士通的量子启发数字退火机来支持项目研发。

来源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4569024.html?templateId=520429

芬兰成功将量子计算机与超级计算机LUMI集成

量子计算机虽然在某些任务中可能非常强大，但仍需要传统经典计算机的监督。

芬兰作为世界上为数不多的将量子计算机和超级计算机连接起来的国家之一，其第一台量子计算机由芬兰VTT技术研究中心托管的5量子比特HELMI于2021年投入运行。由CSC托管在欧洲最环保的HPC设施中的LUMI超级计算机也于2021年开始运行。

芬兰此次将HELMI和LUMI成功连接，为量子计算机和传统高性能计算机协同工作的未来铺平了道路，解决了那些双方都无法单独解决的最困难的问题。将HELMI与LUMI集成可实现混合计算项目，并促进所需量子算法和软件的开发，进一步了解这项技术在解决现实世界用例方面的潜力。

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https://www.quantumchina.com/newsinfo/4569035.html?templateId=520429

谷歌加入，亚利桑那州立大学启动新的量子研究合作

美国亚利桑那州立大学启动了量子合作组织（Quantum Collaborative），这是一项21世纪的重大倡议，旨在通过先进量子技术的新发现和应用对社会和美国经济产生深远影响。亚利桑那州立大学知识企业执行副总裁Sally C. Morton说：“亚利桑那州立大学知识企业联合的一个关键目标是从根本上改变世界解决问题的方式，量子技术拥有实现这一目标的独特承诺，我很高兴看到我们可以与量子协作的合作伙伴一起实现一些实际应用。”

量子合作的达成需要各方的共同努力，由公司、学术机构、初创公司和倡议组成的社区共同构成，在多个战略领域进行合作，以在新兴的量子技术领域实现渐进式进步，并为未来的量子劳动力做好培训和教育准备。此次量子合作组织的创始行业合作伙伴包括：Quantinuum、Google Quantum AI、SandboxAQ和CR8DL等企业以及普渡大学和弗吉尼亚理工大学等院校。

量子协作组织通过在适当的情况下调整研发工作来解决量子科研领域的孤岛效应，以创建知识交流的联合举措和机制。此外，通过创建认证、技能提升机会和修改学位课程，该合作将为量子经济建立强大的人才管道。

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日本成立可持续量子人工智能研究中心

日本冲绳科学技术研究所（OIST）作为合作机构加入了“通过量子软件和HPC/模拟技术共同创建的可持续人工智能研究中心”（简称“可持续量子人工智能研究中心”）项目。该项目由代表机构东京大学与包括OIST在内的24所参与大学和公司合作提出，于近期被日本科学技术厅(JST)选为产学合作开放创新平台(COI-NEXT)计划的一部分，其量子技术领域被指定为政策重点区域。

来自OIST的三名研究人员，包括量子信息科学与技术部的Kae Nemoto教授、量子系统部的Thomas Busch教授和Thomas Fogarty研究院将加入该项目。他们的研究将解决并量子领域的难题促进量子机器学习、量子模拟和量子优化的发展。

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洛克希德马丁公司加入科罗拉多大学CUbit量子倡议

科罗拉多大学博尔德分校（CU Boulder）的CUbit量子倡议（CUbitQuantum Initiative）宣布洛克希德马丁公司成为成为CUbit创新合作伙伴。洛克希德马丁公司将与Atom Computing、ColdQuanta、Maybell Quantum、Meadowlark Optics、Octave Photonics、SPIE和Vescent等机构一起参与CUbit的合作伙伴计划。

这种研究联盟关系代表了长期、广泛的量子研究合作关系的最新延伸。本次量子合作建立在CU Boulder的基础量子传感研究之上，该研究拥有国家量子倡议法案的大学量子中心之一。首先，洛克希德马丁公司赞助了两个由CU Boulder研究人员领导的项目。一个专注于将光镊与量子科学和信息处理方面的成熟能力与量子模拟相结合。另一个项目旨在设计多体量子态，以使下一代干涉仪的性能优于传统系统。

CUbit合作伙伴关系是对技术领域的一项重要投资，将进一步提升洛克希德马丁公司的战略能力。而CUbit合作计划将通过新的创新合作伙伴和一系列额外的合作机会进行扩展，提高生产力和作为量子研究和教育领域的国家领导者的声誉，同时进一步巩固科罗拉多州前沿作为全球量子卓越中心的地位。

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都柏林三一学院、牛津大学加入欧盟量子技术旗舰项目

爱尔兰都柏林三一学院物理学院的Mark Mitchison教授和英国牛津大学工程科学系的Natalia Ares教授获得了价值290万欧元的欧盟量子技术旗舰研究资助。这笔赠款将资助Aspects联盟，该联盟汇集了欧洲领先的实验和理论物理学家，其共同目标是发现精确测量所需的能量资源。

参与ASPECTS项目的研究人员将通过构建具有超导电路和记录其输出波动的机电设备的新型量子机器来进行研究，这将使团队能够理解小型量子系统中精度和效率之间的权衡。这项艰巨的任务将需要最先进的量子设备控制技术。

该项目的关键里程碑主要有三点：

1.通过构建自主量子钟和测量量子域计时的能量成本，探索量子钟的极限热力学极限；

2.测量量子比特读出的热力学成本；

3.实现量子热力学精度优势的首次原理验证演示。

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澳大利亚成立量子软件联盟

来自大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织CSIRO和初创公司的100多名量子软件专家组成了一个联盟，以使澳大利亚保持在量子新兴行业的最前沿，澳大利亚政府承诺支持量子领域的开发和并将尽其所能留住人才。

澳大利亚量子软件网络（AQSN）于本周在悉尼科技大学启动，汇集了九所大学和两家澳大利亚量子软件初创公司Q-CTRL和Eigensystems的30个学术团体的10名成员的专业知识。新小组的成立是为了迎接第一个澳大利亚国家量子战略，新的联邦政府承诺在投资下降削弱澳大利亚早期量子研究优势后通过共同投资支持该行业。

该联盟主要成员有：悉尼科技大学、悉尼大学、新南威尔士大学、昆士兰大学、量子教育初创公司Eigensystems、谷歌人工智能和日本冲绳科学技术研究所等。

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07

基础研究

Basic Research

昆士兰大学揭示了黑洞的量子特性

由昆士兰大学理论物理学家Joshua Foo领导的团队，运用计算模型证实了黑洞奇异的量子特性。研究团队开发了一个数学框架，使实验能够将一个粒子“放置”在理论上的质量叠加黑洞之外。该质量被专门研究，用来当做黑洞的定义特征，而且量子黑洞本身带有质量叠加是合理的。

研究联合主管Magdalena Zych博士认为，这项研究实际上强化了量子物理学先驱提出的猜想。她说：“我们的工作表明，为黑洞热力学的基础做出了根本性贡献的理论物理学家Jacob Bekenstein的早期理论是可行的。他假设黑洞只能具有特定值的质量，也就是说，它们必须落在特定的波段或比率内，这就是原子能级的工作原理。而我们的模型表明，这些叠加的质量实际上处于某些确定的波段或比率中——正如Bekenstein所预测的那样。”

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科学家在偶极气体中首次通过实验检测到量子漩涡

来自奥地利因斯布鲁克大学的量子物理学家团队建立了一种观察偶极量子气体涡旋的新方法。这些量子漩涡被认为是超流体的表现，即量子气体的无摩擦流动，并且现已在偶极气体中首次通过实验检测到。同时在许多量子气体中，已经证明了这种量子化的涡旋。

因斯布鲁克大学实验物理系和量子光学与量子信息研究所的Francesca Ferlaino表明，这样的漩涡清楚地表明了量子气体的无摩擦流动，也正是所谓的超流体。Ferlaino和她的团队正在研究由强磁性元素制成的量子气体。目前还无法证明量子涡旋存在于这种原子高度连接的偶极量子气体中，但科学家们开利用镝的量子气体的方向性开发了一种新方法来搅拌气体。实验将磁场施加到量子气体上，使这种最初呈圆形、煎饼状的气体由于磁致伸缩而变成椭圆形变形。该方法将用于研究超固态中的超流体，其中量子物质同时为固态和液态。

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08

教育&人才

Education&Talents

美国摩尔基金会为量子信息科学研究提供125万美元支持

加州大学洛杉矶分校物理学副教授Wesley Campbell被任命为2022年摩尔基金会实验物理研究员。他将在未来五年内从戈登和贝蒂摩尔基金会获得125万美元，用于研发量子官能团，定制分子片段，将原子的量子行为引导成可预测的模式。该技术的成功发展将可以使量子计算机规模更小、能耗更低、推广更普遍。

Campbell教授的项目试图稳定一个官能团中的量子行为类型，这称为光学循环跃迁，其中受激光刺激的原子发射光子，然后衰减到基态。光循环跃迁以多种方式被应用于量子信息处理，但一旦与分子中的其他原子结合，循环行为通常会停止。

摩尔基金会实验物理研究员奖为科学家提供了在获得终身教职后进行潜在变革性研究的机会，而这笔资金使物理学家能够专注于他们的研究并与基金会建立对研究起推动作用的合作关系。

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09

会议

Conference

Optica量子行业峰会即将举行

作为量子领域领导者的首要年度盛会，Optica量子产业峰会将于2022年11月8日至9日在法国圣日耳曼昂莱的iXblue举行。此次峰会将以小组演讲、面对面交流以及外部公司参观为主要方式。

该活动将讨论预计范式转变的四个主要应用领域：量子通信、量子传感、量子计算和量子成像。其中主要包含五个部分：光子量子计算；离子和超导体的量子计算；量子传感；量子密钥分发和量子互联网；量子器件和其他系统。

Optica（前身为OSA）是致力于促进量子领域知识的产生、应用、归档和传播的协会。它成立于1916年，是科学家、工程师、商业专业人士、学生和其他对光科学感兴趣的人的领导组织。

来源：

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麻省理工学院举办“融合：人工智能与量子的承诺与现实”会议

近年来，计算机科学中很少有领域引起人工智能和量子计算的关注。这些技术经常被讨论，但经常被误解。从业人员该如何确定什么信息是真实的，什么信息是夸大其词的炒作呢？

麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室和麻省理工学院的量子工程中心正在联手人工智能和量子领域的领导者，讨论如今所知道的关于量子计算、人工智能的承诺和实际现实、以及它们将如何影响经济和世界。并将于11月14日举办题为“融合：人工智能和量子的承诺和现实”的会议。

该会议为期一天，对于那些想要了解量子研究的现状并利用量子和人工智能的力量的人来说是必不可少的。参会者将与麻省理工学院的团队以线上形式进行面对面的交流。

以下是参会地址：

https://www.eventbrite.com/e/convergence-the-promise-and-reality-of-ai-quantum-tickets-412863765637

来源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4573762.html?templateId=520429

2022年芝加哥量子峰会将于11月14日至15日举行

量子信息科学与工程领域的专家将于11月14日至15日齐聚芝加哥，分享他们在这一发展领域前沿的见解和经验。由芝加哥量子交易所主办的第五届年度芝加哥量子峰会将召集量子信息科学与工程领域的学术、政府和行业领袖。峰会的演讲者来自大学、国家实验室、财富500强和初创公司，代表了量子生态系统不断扩大的广度，同时也将早期职业研究人员视为该领域的未来领导者。

本次为期两天的活动将在芝加哥大学的大卫鲁宾斯坦论坛举行，与会者将听取来自行业和政府的主要演讲者的发言，包括SandboxAQ产品副总裁Nadia Carlsten、美国国家科学基金会数学和物理科学理事会助理主任Sean L. Jones、英特尔量子和分子技术总监Anne Matsuura、摩根大通公司董事总经理、杰出工程师和全球技术应用研究负责人Marco Pistoia、美国能源部科学与创新部副部长Geraldine Richmond、国防部长办公室项目主任Jean-Luc Cambier以及Amazon Web Services的量子技术总监Simone Severini。

SandboxAQ产品副总裁兼主题演讲者Nadia Carlsten表示：“让专家们在这个论坛上分享量子研究、量子计算和量子网络方面的知识，对于推动该领域的发展和成熟所有量子技术非常宝贵。我期待今年的芝加哥量子峰会，并将分享与客户合作采用早期量子技术的观点。”

本次峰会节目包括公共活动和网络直播，注册网址为：

https://chicagoquantum.org/events/2022-chicago-quantum-summit-agenda

来源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4583936.html?templateId=520429

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