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周报 | 国际量子标准化论坛4月3日召开;美国能源部:量子技术正广泛用于国家电网
北京时间2023年4月3日21:00-23:00,ISO/IEC JTC 1将举办量子信息技术国际标准化论坛,本次论坛将由ISO/IEC JTC 1/WG 14(量子信息技术工作组)负责组织,旨在交流量子信息技术相关信息,介绍当前标准化活动,加快推进JTC 1量子信息技术标准化工作进展。
ISO/IEC JTC 1于2015年开始研究与量子计算和量子技术相关的机遇和挑战。JTC 1于2018年启动了量子计算标准化机遇评估,并于2020年成立了量子计算工作组,该工作组于2022年更名为量子信息技术工作组,目前有1项在研国际标准(IS)、1项在研技术报告(TR)和3个预研究工作项目(PWI)。IEC于2021年制定了关于量子信息技术的IEC白皮书,并于2022年成立了IEC/SMB/SEG14(量子技术系统评估组)。
本次论坛将介绍ISO和IEC正在进行的项目和活动,并探讨量子信息技术标准发展的未来方向。
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/Krt2vqgCM6Jd4vFi9_2c0A
美国能源部:正将量子信息技术用于电网
能源部高级商业化主管 Rima Oueid 在最近由战略与国际研究中心主办的论坛上解释说,该机构正在探索如何将更快、更安全的 QIS 技术应用于该国的电网。
“在能源部,我们正在从基础科学研究的角度研究量子,但也在整个范围内研究它,直至商业化和部署,”Oueid解释说,虽然能源部已获得资金来帮助开发容错量子计算机和相应的网络,但她的办公室已将注意力转向可以优化美国电网的其他应用。
“量子传感技术还有机会对量子原子钟进行异常检测,进行定位导航和计时,因为我们的电网不仅与可再生能源资产相连,而且还与将电力重新接入电网的电动汽车相连。因此,量子传感器和量子时钟可以部署到成为电网资产的车辆上。”
除了支持电动汽车的广泛部署外,Oueid 补充说,量子计算还可以通过进行复杂的应急分析来增加美国电网的安全性。
她进一步证实,已经有一个跨越多个联邦机构的国家工作组,以帮助确定保护与电网相互作用的全球定位系统技术的方法。随着电动汽车进一步与电网和 GPS 技术整合,量子传感可以确定这些连接的设备是资产还是安全责任。
美国能源部还致力于进一步研究和部署氢燃料电池作为替代能源,Oueid 指出,量子传感可以用于防止甲烷泄漏,以及精确测量石油和天然气钻探和生产对环境的影响。
来源:https://www.nextgov.com/emerging-tech/2023/03/quantum-sensing-has-critical-potential-electrical-grid-officials-says/384259/
潘建伟团队实现超1000公里“双场量子密钥分发”
在近日发表在arXiv的预印版论文中,中科大潘建伟、张强团队使用3个强度的发送/不发送协议(sending-or-not-sending protocol)与主动奇偶校验配对方法(actively-odd-parity-pairing method),实现了超过1002公里的、基于光纤的双场QKD——这是迈向未来大规模量子网络的关键一步。
此次,实验团队展示了在长距离光纤上使用发送或不发送(SNS)协议的TF-QKD。实验中,量子信号被调制为3个强度、16个相位,遵循3个强度的SNS-TF-QKD协议。最终,实验团队在渐进制度(the asymptotic regime)下实现了1002公里的分发距离,考虑到有限大小效应(finite size effect),团队实现了952公里的分发距离;此外,通过202公里频带实现了47.06 kbps的安全密钥率。
此次突破意味着团队实验证明了SNS-TF-QKD通过超长光纤通道的可行性。实现超长距离实验的主要因素包括超低损耗光纤、超低噪声的SNSPD和时间复用的双频相位稳定方法。
来源:https://arxiv.org/abs/2303.15795
IonQ、QCI、Regetti发布2022年第四季度及全年财报
本周,Regetti、QCI、IonQ相继发布2022全年财务业绩,而D-Wave则公开将其第四季度和2022财年业绩的发布日期推迟2周。
3月27日,全栈量子经典计算领域的先驱Rigetti Computing Inc.表示,在受到高管变动、裁员和财务困境的一系列打击下,Rigett在2022年最后一个季度表现稳健,并向投资者保证该公司将专注于下一个技术成就。
3月29日,最早上市之一的全栈式光量子计算和解决方案公司Quantum Computing Inc公布了截至2022年12月31日的全年财务业绩。去年,QCI完成了对QPhoton的合并整合、公司规模扩大了一倍多,并建立了其量子硬件生产能力。得益于与多家商业和政府客户签订的多月专业服务合同,QCI的2022年收入再创新高,总资产、总负债以及总权益的上升都源于QCI完成对QPhoton的并购、由之前的研究型公司转为商业型公司。
3月29日,作为量子计算系统、软件和服务领域的领导者,也是唯一一家建立商业化退火量子计算系统和开发门模型量子计算系统的量子计算公司,D-Wave宣布将其第四季度、2022财年业绩的收益日期变更至2023年4月10日这一周。
3月30日,IonQ公布了2022年第四季度和全年财务业绩,2022年,IonQ表现出色,尽管整个市场市场对量子计算某些技术的需求放缓,甚至影响了到了整个量子计算行业,但IonQ没有显示出放缓的迹象,相反,2022年无论是全年收入,还是预定量都超过公司的年初预计。
来源:https://quantumchina.com/
全国首届“低温电子学与光电子学研讨会”顺利举办
3月23日至25日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海科技大学主办,赋同量子科技(浙江)有限公司、中国电子协会超导电子学分会、光子盒、中国归谷嘉善科技园协办的第一届低温电子学与光电子学研讨会在浙江嘉善顺利举办。
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/UVP7rjldL5GhOhLd_-y1Ow
印度首个基于量子计算的电信网络链路现已投入运营
印度第一个基于量子计算的电信网络链路已经在Sanchar Bhawan和新德里国家信息学中心办公室之间投入运营。电信部长Ashwini Vaishnaw宣布为能够破解系统加密的道德黑客提供100 万卢比的奖金,并为任何能够破解C-DoT 开发的系统的人发起黑客马拉松挑战赛,每次破解奖励 100 万卢比。
来源:https://currentaffairs.adda247.com/indias-first-quantum-computing-based-telecom-network-link-now-operational-ashwini-vaishnaw/
美国海军信息战中心正打造量子海军
3 月 29 日,海军信息战中心 (NIWC) Pacific 表示,量子是一种复杂的物质或信息系统,其中的现象无法用经典的世界运作方式解释。
利用量子现象对海军和战士意味着什么?
答案分为几类:传感、计算、通信和材料,NIWC针对每一类都有项目展示。实际应用之外的答案与建设量子海军有关:吸引敬业的人才,提供和接受培训,并为关于量子技术未来的国家讨论做出贡献。
所有答案都指向海军配备更安全的通信网络、更先进的传感器以及随之而来的更快的威胁检测和响应;改进导航、更智能的自主系统以及更准确的建模和仿真。在一个日益不确定的世界中,这是前所未有的量子速度决策优势。
来源:https://www.dvidshub.net/news/441514/niwc-pacific-and-its-partners-building-quantum-navy
美国众议院法案旨在将量子技术应用于农业
爱荷华州共和党众议员 Randy Feenstra 和密歇根州民主党众议员 Haley Stevens 提出了新的立法,旨在应用量子计算的力量来协助农业和简化化肥生产。《量子实践法》将引入量子分子模拟和建模,使专家能够准确研究肥料化学元素和反应。
Rep. Feenstra 最初在 2022 年推出了该法案的一个版本。根据新闻稿,量子计算可以模拟细菌利用的固氮过程,可用于开发更便宜的下一代合成肥料。除了协助农业精简化肥生产外,国会议员表示,潜在的科学发现还可以帮助生产更安全的药物、能源储存、新金属、防护装备和超导体。
来源:https://iowastatedaily.com/275776/opinion/main-street-america-can-benefit-from-quantum-computing/
“瑞典量子议程”更新和文件
瑞典于2023年3月28日发布了“瑞典量子议程”报告,该报告指出,“要利用量子技术为瑞典带来的机遇,需要一致的国家目标和资金充足的国家量子战略。”
该报告确定了加强瑞典在量子技术领域的地位所必需发展的九个领域:
- 需要瑞典的量子技术国家目标和战略;- 量子技术活动的协调是必要的;- 增加对量子技术教育的支持;- 需要支持研究基础设施;- 确保对量子研究的长期财政支持;- 需要加强量子创新;- 确定应用和与行业的合作;- 国际层面的量子标准;- 促进北欧、欧盟和国际合作。
来源:https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-news-briefs-march-30-quantum-machines-selected-by-alice-quantum-arrives-in-your-body-fujitsu-osaka-universi/
日本上线首台“量子计算云服务”
作为使用量子计算机构建量子计算平台的一个步骤,日本量子计算联合研究小组已经准备好了第一台基于超导方法的国内量子计算机。3月27日,使用这台机器的云服务已经启动,可以通过互联网对外使用。目前,用户将通过与理化所的合作协议来办理使用手续。
目前该量子计算机规模的量子比特数为64位,未来研发将不断实现100量子比特、1000量子比特等里程碑。此次亮相的日本首台国产超导量子计算机有两个特点:“二维集成电路”和“垂直布线封装”。
在“二维集成电路”中,排列成正方形的四个量子比特通过连接相邻量子比特的“量子比特间耦合”连接在一起。“多个读出滤波器电路”等。将这些由4个量子比特组成的基本单元二维排列,就可以制成量子比特集成电路。这个 64 量子比特的集成电路由 16 个功能单元组成,形成在一块 2 平方厘米的硅芯片上。
“量子计算云服务”于2023年3月27日上线,实现随时随地使用国产第一台超导量子计算机。任何研究人员/工程师都可以申请非商业用途,用于促进/发展量子计算等研发。但是,目前将通过与RIKEN 的联合研究合同制定使用程序。通过连接RIKEN外部的云服务器,用户可以向超导量子计算机发送作业并接收计算结果。
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/NvNDNsslGTrLaTtmnKH1Zw
腾讯、红杉注资,Horizon Quantum Computing 筹集 1810 万美元的 A 轮融资
Horizon Quantum Computing 是 一家总部位于新加坡的开发软件开发工具以释放量子计算硬件潜力的公司,今天宣布已从红杉资本印度、腾讯、SGInnovate、Pappas Capital 和 Expeditions Fund。这轮投资将促进公司的发展,使其能够加强其科学和工程团队以加速产品开发,在欧洲建立新的工程中心,并将 Horizon 的独特技术推向市场。Horizon Quantum Computing 的总资金目前约为 2130 万美元。
Horizon 已经在其技术开发中达到了关键的里程碑,展示了先进的编译技术、算法综合和快速的设备表征。
在 2022 年 12 月于硅谷举行的 Q2B 会议上,Horizon展示了其集成开发环境,并宣布将在今年推出抢先体验计划。去年,Horizon 还加入了新加坡的国家量子安全网络,并且最近看到了来自其节点的首次数据传输。Horizon 参与该网络是朝着实现公司实现对基于云的量子计算机的安全和隐私保护访问的雄心迈出的一步。
来源:https://www.businesswire.com/news/home/20230331005030/en/Horizon-Quantum-Computing-Raises-USD-18.1-million-Series-A-to-Advance-Quantum-Software-Development
Wellcome Leap投入4000万美元,助力量子生物
近日,Wellcome Leap 宣布其 Quantum for Bio 计划,专注于加速量子计算在健康领域的应用,应对紧迫的健康挑战。
该计划将向多学科、多组织团队提供高达 4000 万美元的研究资金,并为在量子设备上成功进行概念验证演示并为扩展到大型量子计算机提供明确途径的人们提供高达 1000 万美元的挑战奖。该计划专注于开发可在未来 3-5 年内出现的量子计算机上实现的算法,估计能够执行具有 100 到 200 个量子比特和 O(105-107) 深度的程序——这被称为目标资源。
Wellcome Leap 接受来自任何法律管辖区内的任何法律实体的项目提案,包括学术、非营利、营利和监管/专业组织。鼓励申请人通过执行其 MARFA(或商业实体的 CORFA)协议联系 Wellcome Leap 以加入其健康突破网络。申请提交不需要完全执行 Wellcome Leap MARFA,但获得任何奖励都是必需的。
来源:https://wellcomeleap.org/q4bio/
Quantum Computing Inc.加入亚利桑那大学量子网络中心
Quantum Computing Inc宣布,其专注于联邦项目的子公司 QI Solutions 将加入亚利桑那大学的量子网络中心 (CQN),成为提供一套量子服务的非传统国防公司。
CQN 是同类首个校园范围网络测试平台,旨在安全地连接校园实验室的量子设备。它是未来互联网的中心——推动量子信息科学与工程的发展,并为 21 世纪训练有素的量子劳动力做好准备。
QI Solutions 与 CQN 及其合作伙伴哈佛大学、麻省理工学院、耶鲁大学合作以及其他行业领导者,Cisco、Lockheed Martin、L3Harris 和 Raytheon。QI Solutions 独特的用于量子通信、密码学和计算解决方案的量子光子学组合,加上在这些技术应用方面的深厚行业专业知识,将使 CQN 和美国在量子网络方面取得进一步进展。
来源:https://www.prnewswire.com/news-releases/qi-solutions-joins-the-university-of-arizonas-center-for-quantum-networking-301786016.html
富士通为日本医疗保健行业推出新的云平台
富士通宣布推出一个新的基于云的平台,该平台允许用户安全地收集和利用与健康相关的数据,以促进医疗领域的数字化转型。新产品代表了富士通为创建健康社会所做的持续努力的一部分,这是富士通 Uvance下“健康生活” 愿景的一部分, 旨在创造一个可持续发展的世界。
富士通将从 2023 年 3 月 28 日开始向日本的医疗机构和制药公司提供新平台。
新平台能够自动转换医疗机构电子病历中的医疗数据,以符合下一代标准框架 HL7 FHIR 并安全汇总健康相关数据。在征得患者同意的基础上,患者可以将生命数据、步数、卡路里消耗等个人健康信息安全地存储在平台上,转化为非个人身份信息,从而支持医疗机构和制药公司进行数据分析和研发加速个性化医疗发展和新药发现的活动。
来源:https://www.hpcwire.com/off-the-wire/fujitsu-launches-new-cloud-based-platform-for-healthcare-sector-in-japan/ 摩根大通和 QC Ware 使用量子神经网络对冲金融风险
3 月 30 日,QC Ware和摩根大通完成了一项量子“深度对冲”研究,为未来提高金融服务风险缓解能力铺平了道路。
在 2023 年 3 月 30 日发布的一篇新论文中,摩根大通和 QC Ware 研究了两个问题,即深度对冲的实践——利用考虑市场摩擦和交易约束的数据驱动模型降低投资组合的风险——可能会通过量子计算得到改进。
研究人员首先检查了是否可以使用量子深度学习改进现有的经典深度对冲框架。然后,使用量子强化学习,他们研究了是否可以为深度对冲定义新的量子框架。
该研究发现,使用量子深度学习对经典框架进行深度对冲可以更有效地训练模型。这项在 Quantinuum 的 H1-1 量子计算机上进行的研究还展示了未来计算加速的潜力,这可以在嘈杂的中等规模量子 (NISQ) 硬件上实现。
来源:https://www.hpcwire.com/off-the-wire/jpmorgan-chase-and-qc-ware-evolve-hedging-for-a-quantum-future/
法国初创公司 Alice & Bob 与 Quantum Machines 合作开发量子计算机
3 月 29 日 ,Quantum Machines宣布,法国量子计算机供应商Alice & Bob以开发通用、无错误的量子计算机为使命,已选择 Quantum Machines 的先进量子控制平台 OPX+,为公司先进的量子计算机提供动力。
Alice & Bob 已经展示了创建能够抵抗位翻转错误的量子比特的能力,这种错误发生在量子比特的状态由于噪声或干扰等外部因素而无意中发生变化时。该公司的方法使用超导猫量子比特,他们的实验证据表明,这种量子比特旨在消除比特翻转错误。这一突破性发现为开发可扩展的通用量子计算机提供了一条捷径,其量子比特数可能减少数百倍。
来源:https://www.hpcwire.com/off-the-wire/quantum-machines-selected-by-french-quantum-startup-alice-bob-for-its-advanced-quantum-computer/
北大郭弘团队完成数字信号处理技术应用于CV-QKD的安全性证明
郭弘教授领导的北京大学-北京邮电大学联合研究团队在连续变量量子密钥分发研究方面取得突破性进展,完成了数字信号处理技术应用于连续变量量子密钥分发的安全性证明,该结果为构建兼容经典相干光通信信号处理算法的数字化量子密钥分发提供了有力的支撑。
在该工作中,郭弘教授团队提出了一种基于连续模式量子光学理论来分析系统时域、频域特性以及线性DSP算法安全性的一般性方法。通过构建合理的归一化散粒噪声单位,来定义对应的连续模式光场,可将对连续模式系统的安全性分析等效约化到单模光场的情况,从而可以回归到当前安全性分析理论的适用范围,并完成安全性证明。
此外,在系统性能方面,该工作也从如何提高系统效率方面为设计和优化DSP算法指明了方向。该工作为进一步设计、分析与经典光通信兼容的数字CVQKD系统奠定了重要基础。
来源:https://www.nature.com/articles/s41534-023-00695-8
埃森哲和 QuSecure 使用抗量子密码,保护卫星通信数据传输
3月28日,抗量子网络安全领域的头部公司QuSecure宣布于埃森哲合作,成功完成了首个使用抗量子安全技术(PQC)保护的多轨道数据通信测试。
QuSecure和埃森哲合作提供了一个独特的从地球到低地球轨道(LEO)卫星的加密量子弹性通道,用其解决之前多轨道卫星数据可以被收集,并有可能被经典破解方法和量子计算机破解的问题,同时可以通过切换到地球同步卫星(GEO),并再次传回地球,以模拟在单个轨道中卫星受到威胁、故障或遭受攻击时的冗余备份方案。
这一结果是通过埃森哲协助的 LEO 数据传输实现的。整个传输使用传统网络安全和QuSecure 的 QuProtect TM平台的量子弹性网络安全进行保护,所有这些都没有在卫星上安装软件,这表明 QuProtect 能够通过软件层升级现有硬件上的安全通信。
现在,QuSecure 和埃森哲可以帮助组织通过太空中的多个轨道进行实时、更安全(从经典和量子安全的角度来看)的通信和数据传输。传统公钥基础设施中的 QuSecure 量子安全层 (QSL) 可以保护 LEO 卫星通信(350-2,000 公里高度)的灵活性、速度和丰富性。
来源:https://newsroom.accenture.com/news/qusecure-and-accenture-team-in-first-successful-multi-orbit-communications-link-showcasing-post-quantum-crypto-modernization.htm
API3 集成 QuintessenceLabs,提供 QRNG 服务
QuintessenceLabs于 3 月 28 日宣布,去中心化应用程序编程接口 (dAPI) 等第一方数据馈送服务提供商 API3 已选择 QuintessenceLabs 的 qStream 熵即服务 (EaaS) 解决方案,为 API3 QRNG 提供真正的随机数,一种用于智能合约的公益量子 RNG 服务。
qStream 量子随机数生成器 (QRNG) 使用量子物理学来创建真正的随机数,使它们几乎无法破解,即使是量子计算机也是如此。这对于需要最大安全性的游戏、不可替代代币 (NFT) 和生成艺术等敏感应用至关重要。
与不使用量子科学的伪随机数生成器不同,qStream 会创建真正的熵,因此它生成的数字无法被试图破坏加密的犯罪分子重新创建。
通过Airnode的部署,API3将把qStream的输出作为公益提供,为19个区块链上的开发者提供QRNG。目前,无需许可的预言机服务已经收到 85,000 个链上预测市场、游戏、NFT 和彩票 dApp 使用数据源的请求。
qStream 服务将为 Web3 开发人员提供访问不可破坏的现代加密的途径。
来源:https://www.hpcwire.com/off-the-wire/api3-integrates-quintessencelabs-to-provide-qrng-service/
哥大团队新研锶分子时钟,可实现太赫兹频率计量
近日,哥伦比亚大学研究人员发表文章称其成功将分子时钟精度提升100倍,达到10^-14(300万年误差为1秒)。作为频率标准,该锶分子时钟可以在太赫兹频率计量中实现新的应用。
2019年,哥伦比亚大学研究人员克服了这些障碍,将双原子锶的精度达到1012。现在,经过四年的实验改进,该团队的精度再次提高了100倍。研究团队选择Sr2作为分子时钟,因为它的组成原子可以很容易地被二极管激光器冷却;该元素最丰富的同位素88Sr也缺乏自旋,这使得实验处理和理论处理更加简单。
来源:https://physics.aps.org/articles/v16/36
兰州大学团队实现高精度噪声量子陀螺仪
近日,兰州大学焦琳和安钧鸿提出了一种纠缠辅助的角速度高精度量子传感方案,其在现实噪声环境中的传感精度超越了散粒噪声极限,实现基于现行光纤陀螺仪的量子推广——量子光学陀螺仪方案。在理想的非退相干情况下,其精度达到超海森堡极限。
相关成果以“Noisy quantum gyroscope”为题发表于《Photonics Research》上。
安钧鸿教授表示:“首先,研究所提出的量子陀螺仪得到的传感精度不仅超越了经典散粒噪声极限,而且超越了量子计量学中普遍可及的海森堡极限,其丰富了量子计量学的领域。其次,研究结果提供了一种克服文献中长期存在的噪声量子计量止步定理的有效方法,扩展了人们对量子计量方案中退相干效应的普遍认识。最后,这些结果为在现实噪声环境中实现高精度旋转传感奠定了基础,为量子光学最新实验指明了方向。”
来源:https://www.researching.cn/articles/OJ302943f79b417e44
日本理研所连接遥远的硅量子比特,以扩展量子计算机
在一项有望帮助扩大基于微小硅点的量子计算机的演示中,RIKEN 的物理学家成功地连接了物理上彼此远离的两个量子比特。
现在,Noiri 和同事已经实现了物理上相距遥远的硅自旋量子比特之间的双量子比特逻辑门。“虽然在这个领域已经使用各种方法进行了大量工作,但这是第一次有人成功展示了由两个相距遥远的量子比特形成的可靠逻辑门,”Noiri 说:“该演示开辟了扩大基于硅量子点的量子计算的可能性。”
为了连接这两个量子比特,该团队使用了一种称为相干自旋穿梭的方法,该方法允许单个自旋量子比特在量子点阵列上移动而不影响它们的相位相干性——这是量子计算机的一个重要特性,因为它携带信息。这种方法涉及通过施加电压推动电子通过量子比特阵列。尽管两个量子比特之间的物理间隔相对较短,但 Noiri 有信心在未来的研究中可以将其扩展。“我们希望将间距增加到大约一微米左右,”他说:“这将使该方法在未来使用时更加实用。”
来源:https://www.riken.jp/en/news_pubs/research_news/rr/20230331_1/index.htmlutm_source=miragenews&utm_medium=miragenews&utm_campaign=news
NIST改进芯片级颜色转换激光器,助力下一代量子设备
在两项新的研究中,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员大大提高了一系列芯片级设备的效率和功率输出,这些设备产生不同颜色的激光,同时使用相同的输入激光源。
许多量子技术,包括微型光学原子钟和未来的量子计算机,需要在一个小的空间区域内同时访问多种广泛变化的激光颜色。
在第一项研究中,Srinivasan 和他的 NIST/JQI 合作者(由 Jordan Stone 领导)重新设计了直波导,使其呈 U 形并缠绕在环的一部分上。通过这种修改,研究人员能够将大约 15% 的入射光转换为所需的输出颜色,是他们早期实验中数量的 150 多倍。此外,转换后的光在从可见光到近红外的广泛波长范围内拥有超过 1 毫瓦的功率。
在第二项研究中,Srinivasan 和他的同事在 Edgar Perez 的带领下进一步提高了该技术的功率输出和效率。通过增加环和波导之间的耦合并抑制可能干扰颜色转换的效应,该团队将输出激光功率提高到高达 20 毫瓦,并将多达 29% 的入射激光转换为输出颜色. 虽然这项研究中的颜色仅限于近红外线,但该团队计划将他们的工作扩展到可见波长。
来源:https://phys.org/news/2023-03-chip-scale-conversion-lasers-enable-next-generation.html
国际首次!郭光灿团队实现SiC中硅空位色心的高压原位磁探测
郭光灿院士团队在碳化硅色心高压量子精密测量研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时、王俊峰等人与中科院合肥物质科学研究院固体所高压团队刘晓迪研究员等合作,在国际上首次实现了基于碳化硅中硅空位色心的高压原位磁探测,该技术在高压量子精密测量领域具有重要意义。
研究组首先刻画了硅空位色心在高压下的光学和自旋性质,发现其光谱会蓝移,而且其自旋零场分裂值随压力变化很小(0.31 MHz/GPa),远小于金刚石NV色心的变化斜率14.6 MHz/GPa。这将有利于测量和分析高压下的光探测磁共振谱。
在此基础上,研究组基于硅空位色心光探测磁共振技术观测到了钕铁硼磁体在7GPa左右的压致磁相变,并测量得到钇钡铜氧超导体的临界温度-压力相图。
该实验发展了基于固态色心自旋的高压原位磁探测技术。碳化硅材料加工工艺成熟,可大尺寸制备并且相对金刚石有很大的价格优势,该工作为磁性材料特别是室温超导体高压性质的刻画提供了一个优异的量子研究平台。
来源:https://www.nature.com/articles/s41563-023-01477-5
中科院物理所自研「400微瓦无液氦稀释制冷机」达国际标准
近日,中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。
测试专家组认真听取了项目工作报告、审查了技术测试方案、查验了测试仪器和受试设备,通过现场测试和读取测试数据,一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK,制冷功率达到450μW@100mK,两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。
在北京市科技计划项目的支持下,经过一年多时间的工艺优化和固化,物理所姬忠庆研究员团队依托综合极端条件实验装置国家重大科技基础设施研制的新一代工程样机在性能指标和使用性上达到了国际主流中型商业产品的水平,可以满足包括量子计算在内的量子科学和技术研究的需求。
来源:物理所自主研发的新一代无液氦稀释制冷工程样机达到国际主流商业机水平 - 中国科学院物理研究所 (cas.cn)
牛津团队在离子阱量子网络节点内创建量子存储器
牛津大学的研究人员最近在俘获离子量子网络节点内创建了一个量子存储器。他们在Physical Review Letters的一篇论文中介绍的独特存储设计被证明非常稳健,这意味着它可以在网络活动持续的情况下长时间存储信息。
团队将长寿命处理量子比特(processing qubit)集成到混合俘获离子量子网络节点中。离子-光子纠缠首先由网络量子比特产生88Sr+被转移到43Ca+保真度为 0.977(7),并映射到稳健的处理量子比特。
然后团队将网络量子比特与第二个光子纠缠在一起,而不影响处理量子比特。团队执行量子态断层扫描以显示离子-光子纠缠的保真度衰减~70在处理量子比特上慢了 1 倍。动态解耦进一步延长存储时长;团队在 10 秒后测得离子-光子纠缠保真度为0.81(4)。
具体来说,他们可以将这种纠缠保持超过 10 秒,这比他们在裸锶离子和光子之间观察到的时间至少长 1000 倍。最终,这种有前途的量子存储器可以为创建可扩展的量子计算系统铺平道路,因为使用可以处理量子信息并将它们与其他模块互连的小模块可以避免对大型复杂离子阱的需求。
来源:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.090803
芝加哥普利兹克团队开发全新量子材料
近日,芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究人员开发了一种新工具用于帮助解释设计材料中的电子态起源,这意味着利用材料用于未来量子技术的应用又迈进一步。
该工具将帮助研究人员更好地了解磁性拓扑绝缘体,具有特殊表面特征的材料可以使它们成为量子信息科学技术不可或缺的一部分。研究人员称,这项技术还可以用来更好地理解其他特殊材料,例如拓扑超导体和所谓的双电子学,即以某种方式倾斜在一起以产生不同电子行为的层状材料。
来源:https://www.nature.com/articles/s41567-023-02008-4
中科院邹长铃团队首次实现芯片集成的冷原子磁光阱系统
中国科学院量子信息重点实验室与卢征天教授合作,在芯片化冷原子系统上取得新进展。邹长铃课题组将独立设计的磁场芯片与光栅芯片结合,实现了基于双芯片的冷原子磁光阱系统。
相关成果以“Planar-integrated magneto-optical trap”为题发表于国际学术期刊《Physical Review Applied》上。
邹长铃课题组与卢征天教授合作,提出了一种全新的平面化磁场线圈构型,仅需一块3cm×3cm的芯片即可产生磁光阱所需的四极磁场。基于中国科学技术大学的微纳加工中心,他们自主设计和加工了相互匹配的磁场芯片与光栅芯片,并基于此成功地俘获了超过106个低温87Rb原子,证明了这个新颖构型的实用性。
通过磁光阱获得的冷原子系综是实现长相干时间量子比特,以及基于此的量子精密测量、量子模拟、量子计算等应用的必要基础。
来源:https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.17.034031
国际电信联盟(ITU)会议批准量子互联网技术用于国际标准化
3月27日,瑞士日内瓦举行国际电信联盟会议(3.27-4.6),其中电信标准化部门(ITU-T)研究组会议上,量子互联网技术被批准为国际标准化项目。
ITU-T是国际电信联盟的标准化机构,负责监督全球电信行业的政策和标准化。其研究组批准用于标准化的技术在成员国之间进行讨论后,将确立为国际标准。
量子互联网技术是一种下一代互联网技术,它利用光子纠缠现象以量子网络的形式连接量子计算机、量子传感器和量子密码设备,即使光子在很远的地方也能通知它们的状态从彼此。由于它利用量子技术,它可以提供传统互联网技术无法提供的高级别安全性。
此次,由韩国电信巨头KT领导的第13研究组会议将开发新的标准化主题,以在量子设备之间形成网络。通过使用量子网络的量子计算机之间的交互来扩展量子计算机的容量的技术,以及通过量子之间的交互来提高量子网络上的传感器测量精度的技术。
来源:http://www.businesskorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=111643
4月14-15日,克莱姆森大学将主办 2023 年美国全国量子技术论坛
量子技术的领导者将于 4 月 14 日至 15 日齐聚克莱姆森大学 Clyde V. Madren 中心,参加国家量子技术论坛。该论坛是大学物理与天文学系和电气与计算机工程系的共同努力。
“量子技术很重要,因为我们今天使用的计算机,甚至是服务器群和大型超级计算机,在计算能力方面都是有限的。我们的文明和国家面临的许多问题都是具有多个变量的复杂问题,”克莱姆森物理与天文学系助理教授兼论坛的主要组织者 Kasra Sardashti 说。
今年论坛的一些主旨发言人包括:
- 美国众议员科里·米尔斯 (R-Fla.),美国空军退役中校,在众议院军事委员会和外交事务委员会任职。
- Vayl Oxford,战略顾问兼萨凡纳河国家实验室全球安全战略主任。他之前曾领导美国国防部下属的打击大规模杀伤性武器作战支援机构国防威胁减少机构。
- Robert Cava,普林斯顿大学固态化学家、化学教授。他是美国国家科学院的成员。
- Christopher Richardson, 物理科学实验室,曾参与量子信息科学和技术劳动力发展国家战略计划。
来源:https://news.clemson.edu/clemson-university-to-host-2023-national-quantum-technology-forum/
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