周报丨广东省：突破一批关键量子计量技术；中国又一量子通信首创成果

光子盒研究院出品

本周头条

广东省：2035年建成以量子计量为核心的测量体系

计量是科技创新、产业发展、国防建设、民生保障的重要基础，是构建一体化国家战略体系和能力的重要支撑。近日，《广东省计量发展规划（2022—2035年）》正式印发。

展望到2035年，建成以量子计量为核心、科技水平一流、符合时代发展需求和国际化发展潮流的广东现代先进测量体系，对经济社会发展的贡献水平显著提升。

积极参与国家“量子度量衡”计划，组织实施广东省基础研究十年“卓粤”计划，重点围绕国际单位制量子复现、量子传感、量子精密测量及嵌入式、芯片级、小型化计量标准等量子计量重点研究方向，突破一批关键量子计量技术……鼓励建设以量子计量、量子芯片和先进测量技术为主要基础的“芯片上”的计量技术机构。

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潘建伟团队首次实现模式匹配量子密钥分发

近日，中国科学技术大学潘建伟、陈腾云等与清华大学马雄峰等合作，首次在实验上实现了模式匹配量子密钥分发(Mode-pairing QKD)。

模式匹配量子密钥分发协议(MP-QKD)是由清华大学马雄峰研究组于2022年提出的一种新型测量设备无关量子密钥分发协议，要求通信双方首先将信息编码在单个光学模式中，基于探测响应结果，通信双方按照一定规则进行配对，再根据配对情况进行基矢比对、参数估计等后处理操作来产生最终的安全密钥。相较于原始的测量设备无关协议(MDI-QKD)，MP-QKD可以将更多的探测事件用于成码，可以很大程度提高成码率；相较于双场量子密钥分发协议(TF-QKD)和相位匹配协议（PM-QKD），MP-QKD无需复杂的激光器锁频锁相技术，节省成本且降低了实际应用难度，同时对环境噪声有更好的抗干扰能力。

潘建伟、陈腾云研究组基于清华大学马雄峰研究组提出的模式匹配量子密钥分发(MP-QKD)协议，利用极大似然估计的数据后处理方法精确地估算出两个独立激光器的频率差用于参数估计，并结合中科院上海微系统所尤立星团队研制的高效率单光子探测器，实现了实验室标准光纤百公里级、两百公里级、三百公里级以及超低损光纤四百公里级的安全成码，相较于之前的原始MDI实验，成码率有明显提升，并且在三百公里和四百公里距离上较之前实验成码率提升了3个数量级。

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99.999993%！量子比特的传输速度和精度双双创世界纪录

萨塞克斯大学和Universal Quantum的研究人员首次证明了量子比特可以直接在量子计算机微芯片之间传输，并以破纪录的速度和准确性证明了这一点。

该团队展示了他们如何使用一种新的强大技术UQConnect，利用电场链路使量子比特以前所未有的速度和精度从一个量子计算微芯片模块移动到另一个。他们以99.999993%的成功率和每秒2424的连接率成功地传输了量子比特，这两个数字都是世界纪录。

萨塞克斯大学量子技术教授、Universal Quantum首席科学家兼联合创始人Winfried Hensinger教授说：“随着量子计算机的发展，我们最终将受到微芯片尺寸的限制，这限制了芯片所能容纳的量子比特数。因此，我们知道模块化方法是使量子计算机强大到足以解决改变行业的问题的关键。在证明我们可以连接两个量子计算芯片时，它运作良好，我们释放了通过连接数百甚至数千个量子计算微芯片来扩大规模的潜力。”

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研究人员首次实现了两种主要范式之间的量子信息转换

巴黎Kastler Brossel实验室成功地构建了两种不同类型的量子比特编码之间的第一个转换器——相当于经典信息的转换器，但针对不同类型的量子数据。在2月的《自然光子学》在线期刊上，报告了量子比特编码转换的首次成功演示。具体来说，展示了两种主要范式之间的量子信息转换，即离散和连续变量量子比特。

量子比特转换器的实现可以分为三个主要步骤。首先，必须创建关键资源纠缠。其次，输入量子比特被发送到转换器。最后，必须执行称为“贝尔态测量”的特殊测量，从而将输入信息隐形传态到输出量子比特。在这个过程中，与其他隐形传态协议不同的是，量子比特被改写成了另一个基。

这个过程需要一种非常特殊的资源光学纠缠，即离散变量量子比特和连续变量薛定谔猫量子比特之间的“混合纠缠态”。为了实现贝尔态测量，混合纠缠的单光子部分被用来干扰输入量子比特，然后进行增强的单光子探测。为了进行验证，输出量子比特使用“量子断层扫描”进行表征，以计算输入和输出量子比特之间的保真度，这是评估过程质量的典型方法。对于任何输入量子比特，都确认了高于经典限制的转换。

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SEEQC与巴斯夫合作探索量子计算在工业化学反应中的应用

数字量子计算公司SEEQC和全球最大的化学公司巴斯夫(BASF)宣布建立合作伙伴关系，共同探索量子计算在化学反应中的应用。这项研究将专门探索量子在溶解催化剂中的潜力。

通过合作，巴斯夫加入了SEEQC牵头的QuPharma项目，该项目于2021年启动，与德国的领先科技公司默克公司合作，探索量子计算如何加速药物发现过程。巴斯夫的合作伙伴关系扩大了该项目的商业重点，包括对化学工业非常重要的模拟。

SEEQC公司将使用其专有的基于数字芯片的量子计算机来扩展对工业催化剂中商业模拟的支持。该项目的目标工业催化剂特别难以用当今的计算机进行模拟，但其构成了该行业最大的均相催化反应之一的基础，每年生产近1000万吨含氧化合物。

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战略政策

德国启动Quant-ID项目：确保量子安全身份

为了抵御量子计算对经典加密的攻击，包括Quant-X安全密码公司、弗劳恩霍夫光电微系统研究所(IPMS)、MTG AG和雷根斯堡大学在内的四家合作伙伴启动了Quant-ID项目。

他们正在研究开发基于量子随机数和后量子密码的长期保证密码安全的新方法和系统。政府机构、银行或保险公司等高度关键领域将因此获得必要的保护。

在“用于关键身份访问管理基础设施(Quant-ID)的安全量子通信”项目中，参与者正在共同研究可靠的数字身份。使用当前使用的网络协议旨在促进从经典加密算法到量子安全方法的过渡。这里的量子安全指的是保护免受量子计算机的攻击。

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印度北方邦政府签署量子计算数据中心谅解备忘录

印度北方邦政府与咨询公司Innogress签署了一份谅解备忘录，在北方邦大诺伊达建立印度首个量子计算数据中心“IQDC”，该中心是与GAN Tech.UK合资成立的。

到目前为止，印度的所有数据中心都基于经典计算技术，这些技术（经典计算）具有自身的技术和性能相关限制。基于经典计算的数据中心具有巨大的能源和空间需求，同时具有巨大的信息安全风险，因此让当今的经典数据中心容易受到基于量子计算机的安全攻击。

Innogress创始合伙人Sumant Parimal说：“建立在量子芯片上的量子计算机，使用量子比特进行信息的计算和存储，速度更快，在相同的芯片尺寸上可存储更多的数据，并且执行计算所需的能量更少。量子计算技术具有支持未来人工智能应用和新兴应用更高计算资源需求的能力。”

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英国寻求量子技术办公室负责人

英国商业、能源和工业战略部(BEIS)正在寻求任命相关人士领导政府的量子计算战略。根据Civil Service Jobs网站上发布的招聘广告，政府将量子计算视为一项优先技术。该职位的年薪为73000英镑至117800英镑。

作为所谓即将出台的“量子战略”的一部分，英国政府正在寻求为量子技术办公室任命一名领导人。成功的申请人将负责实现这一量子战略的目标，并制定政府需要采取的行动，从而确保英国成为领先的量子国家。还将建立一个专门的跨政府团队来领导这项工作。

尽管量子技术办公室将设在BEIS内，但预计将跨政府部门开展工作。招聘广告表明，为了英国的繁荣、安全和全球影响力，量子团队需要识别、建立和实现新兴量子领域的机会。

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美国空军研究实验室授予加州大学伯克利分校180万美元的量子计算合同

美国空军研究实验室宣布与加州大学伯克利分校签订一份价值180万美元的合同，用于量子启发经典计算(QuICC)项目。QuICC寻求使用称为“量子启发求解器系统”的量子计算技术将高性能计算的性能提高至少两个数量级。

伯克利与密歇根大学和罗切斯特大学一起参与QuICC项目。密歇根大学在1月30日赢得了一份价值65万美元的合同，罗切斯特大学在去年12月中旬赢得了价值160万美元的QuICC合同。

目标是交付可以将中间问题规模的计算效率提高至少50倍的系统原型，并展示将任务规模问题的效率提高至少500倍的可行性。QuICC项目侧重于经典混合信号系统；全数字求解器或量子计算不是该项目的一部分。

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美国NSF资助500万美元建立量子信息科学与工程(QISE)计划

在国家科学基金会(NSF)的500万美元资助下，阿肯色大学派恩布拉夫分校(UAPB)将领导与阿肯色大学费耶特维尔分校(UAF)和阿肯色大学小石城分校(UALR)的合作，建立量子信息科学与工程(QISE)计划。

由NSF资助的名为QuAPB的项目将位于UAPB校园内，并将成为美国该地区首个此类量子中心。一旦QuAPB在UAPB全面投入运营，它将成为集成量子光子学的量子材料和器件的综合研究和教育计划。

QuAPB将帮助支持UAPB建立第一个物理科学研究生项目。作为项目的牵头机构，UAPB将获得350万美元。这笔资金将使其能够为本科生和研究生提供量子实验室和课程内容。并为学生创建一个动手实践的量子实验室课程。

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量子计算与模拟

牛津量子电路公司融资近90万英镑

量子计算机开发商牛津量子电路公司OQC完成了第二轮约869000英镑的融资。Quantum Exponential Group plc投资299997英镑，这是一家专注于量子技术投资的公司。其他参与者包括日本私募股权公司HiJoJo Partners。

资金所得将用于研发，并加速OQC向亚太地区的扩张，重点是日本，该地区包括金融服务和制药在内的多个行业对量子计算机有着巨大的需求。

用于量子计算的超导电路的主要挑战是，在保持量子比特质量和控制的同时增加量子比特数，以达到商业上有用的处理能力水平。“传统”二维电路需要越来越复杂的工程来将控制线路穿过芯片路由到量子比特。这不仅降低了量子比特的质量，还增加了代价高昂的工程错误的可能性。OQC获得专利的3D架构Coaxmon通过将可扩展性和高性能相结合，解决了这一挑战。

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微软和Classiq合作为研究人员和教育工作者提供加速的量子算法设计

Classiq和微软启动了一项量子研究和教育计划，为教育机构提供访问Classiq最先进的量子软件平台以及通过Azure Quantum云访问各种量子硬件的途径。

Classiq为设计、分析和执行量子电路提供领先的平台，通过与Azure Quantum集成，Classiq使大学教授、学生和研究人员能够加快量子计算机上的算法设计，绕过量子汇编语言，以便用户可以专注于设计应用程序而不是门级代码。

除了为近期量子设备设计最先进的电路外，Classiq的合成引擎还将使研究人员轻松探索大型复杂量子电路。然后，可以将以量子中间表示代码生成的电路发送到Azure Quantum的资源估计服务，为从业者和课堂提供有关为明天的容错量子计算机设计量子应用程序的重要见解。

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QCI成立新子公司，为政府和国防部门提供量子产品和服务

量子计算公司QCI成立一家新的全资子公司QI Solutions, Inc.，致力于为政府和国防市场提供量子解决方案。QI Solutions将领导和管理美国政府和国防部授予的业务、合同和项目。

QI Solutions将为客户提供一系列产品和服务，并可在今天部署。这些产品包括熵量子计算解决方案、软件以及量子通信和量子传感技术，并将在安全供应链管理、光先进制造、量子劳动力开发和量子研发等领域提供一系列定制服务。

QI Solutions总裁Sean Gabeler表示：“作为一名退休的国防部官员，我相信QCI是世界领先的量子计算技术公司。该公司具有独特的能力，可用于各种政府部门和机构内的多个项目的即时应用。”

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Xtellix宣布推出突破性的量子神经形态启发算法

Xtellix是使用突破性通用算法进行大规模优化的开创性平台，最近宣布计划发布其新的量子神经形态启发算法——量子计算的替代方案。量子神经形态计算在受大脑启发的量子硬件中物理地实现神经网络，可以大大提高计算速度。

仅占有传统算法的一小部分时间和内存，他们的算法可以找到多达10亿个决策变量的最优或接近最优的解，将过去需要数小时或数天的决策制定速度缩短为几秒钟。他们的突破有望为解决各行各业的实时、大规模问题开辟新的、令人兴奋的机会。

正如Mark Amo-Boateng博士所解释的那样，Xtellix平台在金融、大学和研究实验室、药物发现、物流和供应链、能源网格优化、移动和路由以及人工智能方面具有实际应用。

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MIT实现在降低噪声的同时增强量子信号，中国博士生一作

任何量子系统都固有一定量的噪声。科学家们可以通过使用“参量”放大来“压缩”噪声来有效地绕过这一限制。通过压缩，可以减少影响一个变量的噪声，同时增加影响其共轭变量的噪声。虽然噪声总量保持不变，但它被有效地重新分配。然后，研究人员可以通过仅查看噪声较低的变量来进行更准确的测量。

麻省理工学院的中国博士生Jack Yanjie Qiu作为第一作者和通讯作者与其他研究人员开发出一种新的超导参量放大器，该放大器的增益与以前的窄带压缩器相同，同时在更大的带宽上实现量子压缩。这项工作首次展示了在高达1.75 GHz的宽频率带宽上进行压缩，同时保持高度压缩（选择性降噪）。相比之下，以前的微波参量放大器通常只能实现100 MHz或更小的带宽。

Jack Qiu说：“随着量子计算领域的发展，系统中的量子比特数量增加到数千或更多，我们将需要宽带放大。使用我们的架构，理论上你可以同时读出数千个量子比特。”

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DeepMind采用FermiNet求解固体物质的薛定谔方程

2020年，谷歌子公司DeepMind使用一种名为费米子神经网络(FermiNet)的全新ANN架构来求解分子中电子的薛定谔方程，这是化学领域的核心问题。

伦敦帝国理工学院、DeepMind、兰卡斯特大学和牛津大学的研究人员最近采用了FermiNet架构来解决量子物理问题。他们专门使用FermiNet计算周期性哈密顿量的基态并研究同质电子气(HEG)，这是电子在固体中相互作用的简化量子力学模型。

物理研究中使用的大多数深度学习方法都依赖于对大量数据的分析，FermiNet则不然。相比之下，它利用了量子力学的“变分原理”，该原理指出给定系统中波函数的猜测能量始终等于或大于所谓的“基态波函数”的能量，并且仅当猜测与基态波函数完全相同时才相等。

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量子通信与安全

01 Communique宣布推出全球首个量子安全远程访问

01 Communique Laboratory Inc.是一家面向市场的企业级网络安全提供商，它刚刚升级了I'm InTouch远程访问服务——I'm InTouch v11。为了最大程度地保护用户，I'm InTouch v11具有3项重要增强功能：

通信会话使用公司的后量子密码(PQC)引擎IronCAP™进行加密，使其免受不良行为者（包括使用量子计算机的人）的网络攻击。添加了双因素身份验证(2FA)和MAC地址限制，以确保只有目标用户才能访问。添加安全性以确保密码安全。

01 Communique首席执行官Andrew Cheung指出：“过去，远程访问的通信会话很容易受到不良行为者的攻击。I'm InTouch v11即使在后量子世界也是安全的。我们增加了额外的安全功能，包括双因素身份验证过程、MAC地址限制和加密密码。我们相信I'm InTouch v11是当今市场上最安全的远程访问服务。”

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量子安全公司Quantum Xchange推出Phio合作伙伴计划

美国量子安全公司Quantum Xchange宣布推出Phio合作伙伴计划(P 3)，其目标是托管连接提供商、网络即服务供应商、SD-WAN和VPN原始设备制造商(OEM)、托管安全服务提供商(MSSP)以及为网络基础设施市场提供服务的其他增值经销商(VAR)。

Quantum Xchange的Phio TX独立于供应商和平台，可以轻松地与任何基础设施集成，通过量子安全加密立即升级这些技术。这项获得专利并经过FIPS 140-2/3验证的技术将加密技术从数据路径中解放出来。这为托管连接提供商的客户提供了一个方便易用的加密控制平面。

利用Quantum Xchange的创新技术和托管服务，安全网络和连接提供商可以产生新的收入流，这些收入流灵活、安全并且能够响应消费者的偏好。

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物联网公司WISeKey后量子芯片助力智能城市

领先的网络安全、人工智能和物联网公司WISeKey宣布其安全芯片正用于保护连接智能城市的各种物联网设备，如无人机及其捕获的图像、卫星通信和物流传感器。他们的后量子芯片可用于保护智能城市，提高密钥交换速度，提高面对量子计算机攻击的安全性，减少对人为错误、恶意行为者和系统故障的脆弱性。当与其他现有网络安全措施相结合时，后量子芯片可以显著加强智能城市的防御。

为了利用后量子芯片，一个城市的系统必须进行升级，利用可与现有系统集成的抗量子加密算法。这将使不同智能城市系统之间更快、更安全的数据传输。此外，后量子芯片可以通过确保传输的所有数据都是加密安全的，在没有正确密钥的情况下无法更改或访问，从而帮助增强网络可信度。

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Terra Quantum迎来新的投资者，金额未披露

Terra Quantum是一家量子技术公司，专注于提供端到端技术平台，为客户提供真正的量子优势，宣布Investcorp成为其最新的投资者。作为全球领先的投资公司，Investcorp专注于投资成长中的高科技公司。

Terra在量子安全和量子密码方面的专业知识是端到端解决方案的基础，使其客户能够利用现有的无信任光纤基础设施，在远距离高效、安全地进行高带宽量子密钥分发(QKD)。这种深入的理解被进一步用于开发抗量子区块链和加密算法。

Terra的量子计算混合方法将经典计算与不断发展的量子技术空间相结合，通过弥合经典计算和量子技术之间的差距，客户能够在其流程和业务性能增强方面获得量子优势。

公司专有技术为各种价值数十亿美元的行业提供了有意义的解决方案，包括航空航天、金融服务、汽车、化工、公用事业和医疗保健。

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量子传感

暗自旋可以提高基于金刚石的量子设备的性能

根据美国两个独立科学家团队的研究，利用氮-空位(NV)中心和金刚石表面缺陷之间的相互作用，可以提高某些量子技术的性能。NV中心对磁场非常敏感，这意味着它们可用于创建适用于广泛应用的高性能磁场传感器。然而，这种敏感性有其缺点，因为磁噪声源会降低NV中心的性能。

磁噪声来源之一是NV中心与金刚石表面未成对电子的自旋之间的相互作用。这些自旋无法使用光学技术检测到，因此它们被称为“暗自旋”。当它们与NV中心相互作用时，暗自旋会破坏存储在NV中心的量子信息或降低基于NV的传感器的性能。

普林斯顿大学Nathalie de Leon领导的一个团队使用DEER测量开发了一个模型，发现暗自旋不是静态的，而是在金刚石表面的不同位置之间“跳跃”。这些发现表明，可以通过为NV中心选择合适的深度以及开发控制暗自旋跳跃的方法来优化基于NV的技术。同时加州大学伯克利分校的Norman Yao领导的团队使用类似的技术探索NV中心如何与称为P1s的不同类型的暗自旋相互作用。

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QCI获得分包合同，支持NASA测试用于监测气候变化的量子传感解决方案

量子计算公司QCI宣布获得SSAI的分包合同，以支持NASA测试他们其中一项用于遥感应用的专有量子光子系统。QCI将通过其专注于政府项目的全资子公司QI Solutions，根据领先的科学、工程和IT解决方案提供商SSAI的分包合同执行这项工作。

根据分包合同，QCI将测试现有的LiDAR系统，旨在根据最近的突破远程测量不同类型积雪的物理特性，包括密度、颗粒大小和深度理论。这些测试的测量值将用于计算雪融化时可以释放多少水，并可用于其他类似的预测分析。

这种新技术和系统实施旨在用于星载和机载任务，一旦经过验证，就可能为关键决策者提供准确的数据。QCI的LiDAR系统可用于指示天气模式的变化，这些变化对农业设施和城市的可用水资源储备有重大影响。

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机器学习算法提高了量子传感器的性能

量子传感是量子技术最有前途的应用之一，其目的是利用量子资源来提高测量灵敏度。但是量子传感器需要定期表征和校准。这种校准是一项极其复杂且资源密集型的任务，机器学习算法提供了一种强大的工具来解决这种复杂性，例如强化学习(RL)算法。

但之前在量子实验中使用的RL算法仍然依赖于描述系统的模型的先验知识。相反，理想的是一种完全无模型的方法。现在，来自罗马第一大学物理系和光子学与纳米技术研究所(IFN-CRN)的一组研究人员最近开发了一种无模型方法，将可能的应用范围扩大到自适应多相估计。

他们实验性地使用RL算法来优化多个参数的估计，并将其与深度神经网络相结合，该网络在每次测量后更新贝叶斯后验概率分布。它以完全黑盒的方式处理量子多参数传感器，因为在任何步骤都不需要系统功能模型。重要的是，该团队证明了在资源有限的情况下通过他们的实验数据协议获得的增强性能，并将其与非自适应策略进行比较，实现了更好的估计。

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量子材料

研究人员首次创造并直接观察到高度局域化的激子

激子作为未来量子计算机中可能的量子比特引起了人们的注意。然而，这些存在于半导体和其他材料中的电中性准粒子是出了名的难以限制和操纵。而现在，研究人员首次创造并直接观察到高度局域化的激子，这些激子被限制在简单的原子薄材料堆中。这项工作证实了理论预测，并为使用定制材料控制激子开辟了新途径。

该团队通过堆叠二硫化钨(WS2)和二硒化钨(WSe2)层来制造设备。使用最先进的电子显微镜工具，他们收集了设备的结构和光谱数据，结合数百次测量的信息来确定激子的可能位置。

理论计算表明，在堆叠材料中发生了大型原子重构，它调节电子结构以形成周期性的“陷阱”阵列激子局部化的地方。发现结构变化与激子定位之间的这种直接关系，推翻了先前对这些系统的理解，并建立了一种设计光电材料的新方法。

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南科大物理系王克东团队在超导领域研究取得重要进展

近日，南方科技大学物理系副教授王克东课题组与中山大学副教授明方飞、美国田纳西大学教授Hanno H. Weitering等合作，在超导领域研究取得重要进展，相关结果已在《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表。

经过几十年的研究，学术界对铜氧化物的超导转变机制仍没有达成共识。组分、缺陷、掺杂等因素，使得对铜氧化物电子结构的解析变得困难重重。一个结构简单的、能通过掺杂实现超导转变的Mott绝缘材料，是研究超导转变机制的理想对象。

研究团队利用扫描隧道谱探测到该体系的超导现象，同时通过研究超导态随温度和磁场的变化关系，在该体系中观察到磁场诱发的超导涡旋。其超导临界温度为4.7±0.3K，高于锡体态的超导临界温度。由于电子关联产生的Mott态的存在会抑制s波配对通道，该体系可能属于非常规超导体。这一存在超导现象的简单体系有助于人们更好的理解Mott物理和超导电性之间的关系。

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南京大学提出首个实现多光子态的可行方案

量子光学可以用于实际应用吗？这在很大程度上取决于在保持量子态的同时能否聚集大量光子。近日，南京大学固体微结构物理国家重点实验室的谢臻达教授、龚彦晓教授和祝世宁院士团队提出了一种可行、可扩展的N-光子态(N-photon state)生成方案。

他们提出了首个方案，原则上可以确定地生成N-光子态。该方案在实验上是可行的，考虑到了实际的材料能力，他们使用了铌酸锂薄膜（LNOI）平台，提供了一个超强的χ(2)非线性相互作用。

作为第一个考虑到实际材料参数的确定性N-光子态生成的实验可行性方案，该工作为未来大规模多光子态的实际制备提供了重要指导。论文通讯作者之一、南京大学电子科学与工程学院教授谢臻达说：“大规模多光子态被认为是物理学家在量子光学和量子信息方面的终极目标之一。这项工作提出了第一个实际实现该目标的可行方案。”

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研究人员通过“自旋云”凝聚发现新的量子材料

由东国大学Im Hyunsik教授领导的一个联合研究团队首次证明，当“自旋云”在极低温度下凝结时，可以形成一种新的量子材料。他们在极低温度下发现了硅金属中的“自旋云”凝聚——这类似于“玻色-爱因斯坦凝聚”。“自旋云”是指内部杂质嵌入金属中并在极低温度下产生磁力，巡游电子相互重叠形成“云”的现象。

这项研究基于气体粒子在较低温度下变成液体的现象。他们创造了一个温度接近绝对零度或-273.15摄氏度的环境，自旋云在此凝聚，然后他们检测了在该环境中形成的元素，这“类似于玻色-爱因斯坦凝聚”。研究团队能够通过光谱和电导率测量来检测它。

科学家们希望他们的最新研究能够帮助更好地理解金属和半导体以及高温超导体中的自旋相互作用。研究团队将进一步扩大对自旋云的研究，例如涵盖纯金属，以进一步了解自旋云的特性。

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基础研究

北理工在高维纠缠量子全息和图像安全加密研究方面取得重要进展

北京理工大学物理学院张向东教授课题组基于高维轨道角动量纠缠态，实现了高维量子全息和图像安全加密。相关成果发表在国际物理学顶级学术期刊《物理评论快报》上。

近年来，人们将经典全息技术和量子光学相结合从而实现全新的全息技术，例如，基于偏振纠缠实现了量子全息。在该方案中，物体的图像信息被编码在偏振自由度上。与经典全息技术相比，量子全息技术具有能够有效地抵抗经典噪声的干扰和随机相位的干扰、提高分辨率等诸多优点。然而，偏振是二维自由度，这极大地限制了量子全息携带信息的能力。如何提高量子全息携带信息的能力？能否实现高维纠缠的量子全息？均是人们期待解决的问题。

研究人员将高维轨道角动量(OAM)纠缠态引入到全息成像中，并提出了一种实现高维量子全息的方法。他们将高维OAM纠缠态引入到全息成像中，并实现了高维纠缠量子全息。通过复用OAM选择性全息图，进一步提出了高容量OAM量子全息编码方案，并证明该方案可大大提高全息加密的安全性。该研究成果是光学全息和信息安全领域的重要进展，为量子图像编码和加密开辟了新途径。

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南开大学提出高维光量子纠缠高效表征方法

高维纠缠不仅能够实现比二维情况更多的比特编码，以增加量子信道上的通信容量，而且能够改善对噪声的鲁棒性。作为光子的一个新内禀自由度，轨道角动量（OAM）理论上具有无限维度，为解决光通信系统容量瓶颈问题提供了一条有效途径。

近日，南开大学物理科学学院李勇男教授研究组与南京大学王慧田教授合作，针对光子高维轨道角动量表征难题，提出了利用二维探测器实现快速非扫描的量子态层析方法。其核心思想是用二维阵列探测器取代传统的单像素探测器，基于干涉原理并结合傅里叶变换，从二维量子符合计数中解调出高维量子信息。该方法的特点是非扫描且与维度无关，对于任意维双光子OAM纠缠态，仅需两次测量即可实现高保真度的密度矩阵重构。

该思想还可以拓展到其它空间模式纠缠、多光子纠缠及混合态纠缠等，为实现大容量量子通信和量子过程层析奠定了基础。未来与机器学习结合，将会为复杂情况下，如大气和光纤中的高维光量子信息应用提供更多有趣且高效的测量思路。

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https://quantumchina.com/newsinfo/5226571.html?templateId=520429

研究人员在量子系统中实现时间逆转

维也纳大学的物理学家证明，对于某些量子系统，过程的时间方向可以逆转。

Philip Walther所领导的实验物理学家成功地实现了由Miguel Navascués等理论物理学家所提出的通用反转协议。通过将这一新型理论协议与复杂的光学实验装置相结合，证明了恢复量子系统的变化的可行性。研究人员使用超高速光纤组件和自由空间干涉仪组成量子开关，进行了实验。

研究人员在不知道单光子初始和最终态及其随时间变化过程的情况下，成功地逆转了单光子的时间演化。研究人员所使用的通用反转协议在运行时具有最佳的效率，且能推广到任意高的成功概率。成功证明时间反转协议以这种一般形式存在、并且在技术上可行，有助于加深对基本量子力学的理解。未来，这种协议有望成为量子信息技术的得力工具。

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https://quantumchina.com/newsinfo/5236200.html?templateId=520429

会议

Quantum Australia招聘会将于2月21日至23日举行

悉尼量子学院举办的量子产业活动将于2023年2月21日至23日举行。为期三天的在线和面对面活动将探讨“为量子经济奠定基础”这一主题。与来自全球各地的著名量子专家一起参加关于行业最新发展和创新合作的发人深省的小组讨论和演讲。会议发言人和小组成员将涵盖国家状况、网络安全、可持续性、量子化学、商业化、软件和硬件、政府的作用等等。

招聘会还将为潜在雇主提供独特的机会，让他们接触到澳大利亚急需的新兴人才、早期职业研究人员和学生。无论是希望利用量子计算和技术的企业，还是寻求有价值联系的研究人员或量子专业人士，需求都将得到满足。

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https://quantumchina.com/newsinfo/5280388.html?templateId=520429

IEEE量子周2023启动报名

2023年9月17日至22日在华盛顿州贝尔维尤举行的IEEE量子计算与工程国际会议（IEEE量子周）现已开放报名。IEEE量子周是一个多学科的量子计算和工程场所，为与会者提供了与量子研究人员、科学家、工程师、企业家、开发者、学生、从业者、教育工作者、程序员和新人讨论挑战和机遇的独特机会。

这个年度会议展示了量子研究、实践、应用、教育和培训，包括编程系统、软件工程方法和工具、混合量子经典计算、体系结构和算法、基准和性能指标、硬件工程、体系结构和拓扑以及在化学、物理和生物系统模拟、优化技术和解决方案以及量子机器学习中的应用。

2023年IEEE量子周大会主席Hausi Müller表示，“加入我们参加2023年IEEE量子周，体验量子计算的快感，其独特的能力从根本上改变可以计算的内容，具有改变广泛领域的潜力。”

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https://quantumchina.com/newsinfo/5280453.html?templateId=520429

Economist Impact将于3月23日举办“美国量子商业化”会议

经济学人影响力(Economist Impact)是经济学人集团的会议部门，是旨在汇集专家和决策者的平台的创建者，将于3月23日和24日在旧金山将其成功的商业化量子活动系列带到美国。

会议的全称是“美国量子商业化：从量子比特到盈利，实现近期量子优势”。该活动的重点是将量子技术行业和最终用户聚集在一个屋檐下，讨论在不久的将来可以预期的非常真实的影响。

Economist Impact的高级项目编辑兼活动项目负责人Helen Ponsford说：“我们很高兴将我们在美国的第一场量子会议带到湾区，该地区在历史上拥有丰富的创新科技公司和为他们提供资金的风险投资公司。特别是在当前科技行业遇冷的情况下，我们预计人们会对快速发展的量子技术领域产生巨大兴趣。”

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https://quantumchina.com/newsinfo/5280454.html?templateId=520429

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