其他
周报 | 赶超中美，德国宣布€30亿的量子计划；北京预计3-5年内可接打“量子电话”
德国宣布30亿欧元的通用量子计算机行动计划
据德国媒体报道，根据联邦政府的 "量子技术行动概念"，德国的量子技术行动计划将在2026年之前总共投资30亿欧元用于开发通用量子计算机。其目的是让德国赶上美国和中国的国际发展。在30亿欧元中，牵头的研究部将获得13.7亿欧元的资金，另外还有8亿欧元在国家资助的研究机构的预算中。预计内阁将在4月底前推出这一概念。 联邦研究部长Bettina Stark-Watzinger表示：“量子技术对德国的技术主权至关重要。其目的是让量子计算机的开发引发对该行业的进一步投资。通过该行动计划，我们德国希望在量子技术和技术主权方面确保世界顶级地位。” 计划中的德国量子计算机到2026年应该至少有100个量子比特的能力，并在 "中期 "扩大到500个量子比特。与例如2022年的IBM相比，这个容量较小。然而，德国技术记者认为，凭借总计约30亿欧元的资金，德国在欧洲的比较中正将自己定位在高端。 来源：https://thequantuminsider.com/2023/05/03/germany-announces-3-billion-euro-action-plan-for-a-universal-quantum-computer/
三至五年内，北京可接打“量子电话”
近期，清华大学龙桂鲁教授要把量子直接通信技术带出实验室，利用已铺设的光纤网络进行测试。“我们要让技术在真实环境中接受考验，再做进一步优化。”龙桂鲁预计，3至5年内，量子直接通信网络将真正走入人们的生活，接打“量子电话”、发送“量子信息”将可触可及。 国际上最长的量子直接通信距离纪录就诞生在北京量子信息科学研究院。拍摄一张照片，点击发送按钮，短短几秒钟，一张图片在量子光的运载下穿过长达100公里的光纤，完成信息的安全传输。现在，第二代量子直接通信样机的通信速率达到了每秒千比特的量级，能够稳定实现图文传输，并且已从“一对一”通信发展到了多人“群聊”，初步构建起了量子直接通信网络。 量子通信因极高的安全性而成为科学研究的前沿领域之一，北京在量子研究领域优势明显。近年来，北京量子信息科学研究院龙桂鲁团队接连取得突破性成果：2020年成功推出世界首台实用化量子直接通信样机，率先实现10公里光纤链路每秒4千比特通信速率的量子保密通话；同年，通过编码优化，直接通信距离提升至18公里；2022年，龙桂鲁团队和清华大学教授陆建华团队合作，设计出相位量子态与时间戳量子态混合编码的新系统，将量子直接通信距离一举刷新至100公里，创下世界纪录。 来源：https://news.bjd.com.cn/2023/05/06/10421788.shtml
澳大利亚发布《国家量子战略》
5月3日，澳大利亚政府发布该国第一个国家量子战略，为澳大利亚制定了利用量子机遇的长期愿景。值得注意的是，该战略提到澳大利亚将从其150亿澳元的国家重建基金中拨出10亿澳元（约46亿人民币）用于投资量子等关键技术。 这一国家量子战略的根本目标是：2030年，澳大利亚被公认为全球量子行业的领导者，量子技术是繁荣、公平和包容的澳大利亚不可或缺的一部分。为了实现这一目标，国家量子战略有五个主要主题，每个主题都有一套将在七年内发生的行动。第一个主题是关于创造蓬勃发展的研究和开发，对量子技术的投资和使用；二是确保获得必要的量子基础设施和材料；三是培养一支熟练且不断增长的量子劳动力队伍；四是确保我们的标准和框架支持国家利益；五是建立一个可信、道德和包容的量子生态系统。 澳大利亚国家量子战略雄心勃勃，特别是政府希望建造世界上第一台纠错量子计算机的部分，但澳大利亚行业似乎对一切都非常满意。悉尼大学副校长（研究）Emma Johnston教授说：“看到如此雄心勃勃的量子技术战略令人振奋，结合通过澳大利亚研究委员会和其他政府倡议对基础研究的持续和深化投资，这可以为实现澳大利亚的量子未来提供一个积极的平台。” 来源：https://www.industry.gov.au/publications/national-quantum-strategy
查特吉集团与合作伙伴共同打造，印度首台量子计算机
据印度媒体报道，查特吉集团（TCG）将在印度建造一台量子计算机，这标志着该国量子计算雄心壮志迈出了一大步。 据《印度电讯报》报道，加尔各答的TCG Crest科技研究和教育中心将托管量子计算机，第一阶段预计将于年底完成。该项目的初始投资约为10亿卢比（或约120万美元），当计算机的计算能力在2-3年内扩大时，总成本估计为100亿卢比。一旦完成，超导量子计算机就可以从事前沿研究，并培养印度科学家的量子计算技能。 虽然设置量子计算机的硬件部分涉及巨大的工程挑战，需要熟练的专业人员，但在量子算法领域开发程序（量子软件）以操作计算机的工作也在进行中。该中心一直接受中央政府的资助，允许它在北美使用两台量子计算机。TCG Crest的发展是在该中心宣布国家量子任务2024-31之后，该任务计划专注于量子计算、量子传感和计量、量子通信以及量子材料和设备。量子工程研究与教育中心主任Bhanu Pratap Das表示，TCG Crest的研究涵盖了NQM将追求的大部分领域。 来源：https://thequantuminsider.com/2023/05/01/indias-the-chatterjee-group-partners-to-build-quantum-computer/
2023美国科学院院士评选出3位量子学者
2023年5月2日，美国国家科学院公布最新的院士入选名单，选出了120名院士以及23名国际院士。此次名单中，有3位量子科学家当选院士：马里兰大学联合量子研究所客座教授Julienne, Paul S.、Quantum Circuits公司硬件工程副总裁Moseley, S. Harvey、德国亚琛工业大学理论纳米科学主任和量子信息研究所教授DiVincenzo, David P.。 美国国家科学院（NAS）成立于1863年，是美国乃至世界最高水平的学术机构之一，大约有500名现任和已故美国国家科学院院士获得过诺贝尔奖。旗下《美国国家科学院院刊》(PNAS）成立于1914年，是当今发表原创研究成果的最重要的国际学术期刊之一。NAS并非政府部门，而是一个私人、非营利机构，由美国著名科学家组成的科学组织，是美国科学界荣誉性及政府咨询机构。当选该机构院士被认为是美国学术界最高荣誉之一。 值得一提的是，此次新公布的院士名单中，有8位华人当选——与往年相比可能是华人学者入选最多的年份。截止最新一届，美国国家科学院已有院士2565名、外籍院士526名。 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/iFNWeXHYPs96joxQzaZ7gQ
中国人民大学立项“量子态构筑与测控”教育部重点实验室
日前,教育部发布《教育部关于教育部重点实验室建设立项的通知》，依托中国人民大学物理学系申请的“量子态构筑与测控”教育部重点实验室正式获批立项——这是中国人民大学获批的第二个教育部重点实验室。
重点实验室依托中国人民大学物理学系、“光电功能材料与微纳器件”北京市重点实验室和中国人民大学“中子散射重点实验室”，融合凝聚态物理、原子分子物理、光学、理论物理等多个二级学科，在材料计算与模拟、材料合成、凝聚态谱学、量子态操控等四种技术途径上布局。根据技术特色和互补关系，面向世界科技前沿和国家重大需求，聚焦量子物态和量子信息的尖端科技，在非常规超导、量子磁性、拓扑物态和量子计算等前沿方向攻坚。
具体来说，重点实验室拟在三个具体研究方向重点规划：量子关联材料设计和物性模拟（依托于二级学科理论物理）、量子关联物态的制备和调控（依托于二级学科凝聚态物理）、人工量子体系中的量子计算与量子模拟（依托于二级学科原子分子物理、光学）。 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/tH9gMUMp-UZH0M757V2dYA 美国将优先对部分领域制定标准，量子信息技术位列其中
5月4日，拜登-哈里斯政府发布了《美国政府的关键和新兴技术(CET)国家标准战略》，旨在加强美国技术基础并保护消费者，提升美国在国际标准制定中的领导地位和竞争力。报告指出美国将优先为对美国竞争力和国家安全至关重要的领域制定标准，包括量子信息技术领域。 该报告特别指出，量子技术将在加强美国创新生态系统和全球竞争力方面发挥关键作用。量子技术为科学研究中一些最具挑战性的问题提供了解决方案，如模拟、优化和密码学。 该战略侧重于四个关键目标，以优先考虑CET标准的发展：投资(Investment)、参与(Participation)、劳动力(Workforce)、完整性和包容性(Integrity and Inclusivity)。为了加强对实现标准化前的研究的投资、促进创新，美国政府正在呼吁私营部门、大学和研究机构对标准开发进行长期投资。政府还将与包括外国伙伴在内的广泛的利益相关者接触，以弥补差距，并加强美国对CET标准开发活动的参与。 来源：https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2023/05/US-Gov-National-Standards-Strategy-2023.pdf 美国政府实验室准备利用和对抗加密中的量子计算
量子计算提供了远远超出现有能力的网络安全破解潜力，美国政府实验室研究人员正在努力开发应对其对安全加密系统攻击的方法。同样，私营部门也在加快利用量子计算的努力，以便在加密业务的各个方面领先于同行对手。5月2日至4日在巴尔的摩举行的AFCEA的TechNet Cyber 2023最后一天的微型主题演讲讨论了这些要点。题为《行动的紧迫性：专注、一致和准备就绪》，该会议和展览的重点是在信息领域的各个角落保持有效的网络警戒所需的合作。
政府和行业之间的合作是在量子计算操作方面领先于其他国家甚至组织的关键。国家标准与技术研究所（NIST）的Bill Newhouse引用了向后量子密码学的迁移，描述了NIST如何试图找到可以在传统经典计算中运行的新算法，以防止量子计算解密。时间至关重要，因为由现有加密方法保护的现有数据可能会被未来的量子能力破解。
实际上，开发量子计算的研究人员和那些试图抵消其影响的研究人员正在与时间赛跑。通用动力信息技术公司国防部防御战略副总裁Matney警告说：“这不仅仅是对国防部的威胁，而是可以影响到全世界的东西。这不是一种一劳永逸的情况，而是一个必须持续监测的问题，以确保我们在量子化的过程中了解威胁，但也要确保我们正在实施新的解决方案，以确保我们在整个企业中保持安全。” 来源：https://www.afcea.org/signal-media/technology/labs-prepare-exploit-and-counter-quantum-computing-crypto
南加州大学推出超10亿美元的计算计划，包括量子计算
5月4日，南加州大学校长Carol L.Folt宣布了一项超过10亿美元的跨学科计算研究和教育计划，重点是人工智能、机器学习和数据科学、增强和虚拟现实、机器人、游戏和区块链。 Folt说，我希望每个通过我们项目的学生，无论是科学、商业、人文还是艺术，都能在技术和他们所做工作的道德方面打下坚实的基础。我们将跨学科整合数字素养，为未来的劳动力创造负责任的领导者。 南加州大学计算前沿公司从加州领主基金会捐赠了2.6亿美元，包括将计算的边界推向新时代的多管齐下的努力，包括新学校建造、招聘、经济影响、教育、道德方面。 三年前，在人工智能和生成人工智能的崛起之前，南加州大学领导人就开始开发计算前沿。如今，南加州大学已经是全国科技人才的领先供应商。每年有超过1300名学生获得计算机科学学士、硕士和博士学位。Folt说：“我们都知道现在世界正在快速变化。我们需要利用这种变革的势头——并将其与南加州大学的创新历史相耦合——来创造以前从未做过的事情。” 来源：https://finance.yahoo.com/news/university-southern-california-launches-1b-182200934.html
planqc获2900万欧元，建造中性原子量子计算机
planqc已被德国航空航天中心（DLR）选中，开发一个基于中性原子的数字量子计算硬件和软件平台，该平台具有可扩展性，可以为现实世界的问题展示量子算法。该奖项的价值为2900万欧元（约2.2亿人民币）。Planqc与Menlo Systems和ParityQC合作，后者为激光系统和软件架构提供关键部件。这是在欧洲首次出售基于中性原子的数字量子计算机。该奖项是在公司取得令人印象深刻的增长时颁发的，此前还任命了赫尔曼-豪泽为董事会顾问。 planqc是欧洲基于中性原子的数字量子处理器的领导者，在欧洲范围内的竞争中获胜，现在受委托在乌尔姆（德国）的DLR创新中心建造和安装使用光学晶格中的超冷原子的量子处理器。该系统将是可扩展的，并将作为DLR量子计算倡议（DLR QCI）的一部分被整合到DLR的量子计算栈中。
来源：https://planqc.eu/news/20230504-planqc_awarded_dlr_contract/
PsiQuantum扩大与SkyWater的量子开发参与
SkyWater宣布，PsiQuantum已经扩大了与该公司的开发协议，并计划生产硅光子芯片，这些芯片将成为未来量子计算系统的一部分。 这些公司将在SkyWater位于明尼苏达州布卢明顿的半导体制造设施中开发芯片。这一参与支持了PsiQuantum的目标，即提供一种商业上可行的、纠错的通用量子计算机，该计算机使用硅光子学可扩展到超过100万量子比特。 量子计算有望成为推动各行业进步的深厚技术，PsiQuantum和SkyWater之间的合作汇集了光子量子计算和硅光子学的专业知识，以创建一台能够执行原本不可能计算的量子计算机。SkyWater的TaaS模型是共同创建量子计算所需的新过程集成所需的密切合作合作的催化剂。据SkyWater首席技术官Steve Kosier称，“PsiQuantum和SkyWater的工程团队正在共同努力，共同创造一个量子世界的现实。我们期待通过开发和进入他们的生产坡道继续支持他们。” 来源：https://www.newelectronics.co.uk/content/news/psiquantum-expands-quantum-development-engagement-with-skywater 毕马威和Classiq联手，为企业客户提供最先进的量子计算能力
毕马威的全球量子中心宣布与领先的量子软件公司Classiq合作，为客户带来创新的量子解决方案。 毕马威在量子战略、量子技术和量子计算方面的深厚专业知识将与Classiq的可扩展量子应用、优化、分析和执行平台相结合。这种合作将确保高效地交付量子项目，并加速联合客户的采用。Classiq和毕马威在支持和扶持量子新秀和量子专家方面有着丰富的经验。这项合作将针对一系列垂直行业，包括金融服务、汽车、制药、能源、电信和物流。两家公司的努力将集中在量子用例探索和量子能力开发上。 毕马威全球量子中心负责人Troels Steenstrup表示：“通过将我们在量子战略、技术和客户流程方面的专业知识与Classiq的尖端量子软件平台相结合，我们将为客户提供创新的解决方案，帮助他们通过量子计算推动商业价值。” Classiq首席执行官Nir Minerbi也表示：“Classiq致力于使量子计算成为企业可扩展、可获得和强大的技术。我们很高兴能与毕马威合作，帮助企业采用量子技术，并通过使用量子计算推动现实世界的影响。” 来源：https://thequantuminsider.com/2023/05/03/kpmg-and-classiq-join-forces-to-offer-state-of-the-art-quantum-computing-capabilities-to-enterprise-customers/ SandboxAQ和纽约市立大学合创量子教育机会，启动新的光子学实验室
5月3日，提供人工智能和量子技术（AQ）综合影响的领导者SandboxAQ与纽约市立大学（CUNY）合作，扩大量子教育机会，并为未来的量子劳动力创造一个可持续的生态系统。这些举措体现了满足对人工智能和量子人才的飙升需求所需的行业-学术伙伴关系类型。 作为合作伙伴关系的一部分，20万美元的SandboxAQ赞助将帮助资助一个新的、首创的本科光子学实验室，学生将在那里进行量子信息科学与技术（QIST）实验，该公司将与纽约市立大学教师共同设计。该实验室将位于纽约城市学院校园内，专注于新量子技术背后的基础物理学，包括：叠加、纠缠、操作、测量和远程量子通信。这些实验将使学生能够学习理论基础，同时获得现实世界量子工程的实践经验。 此外，SandboxAQ将在纽约市立大学研究生中心组织并赞助一系列正在进行的面对面量子研讨会，从为期两天的量子网络计划开始，第一个计划将于5月4日开始。研讨会将为纽约市立大学研究生以及物理、数学和计算机科学的高级本科生提供一个独特的机会，从领先的行业和学术专家那里了解更多关于量子相关主题的信息。 来源：https://www.benzinga.com/pressreleases/23/05/n32186306/sandboxaq-and-the-city-university-of-new-york-team-up-to-create-quantum-education-opportunities-an
IonQ和富达应用技术中心宣布开发蒙特卡罗算法的可扩展量子态准备
量子计算的行业领导者IONQ与Fidelity应用技术中心（FCAT）合作，于5月4日宣布了一项高效可靠的设计，作为量子计算应用于蒙特卡罗方法的关键第一步。这种首创的状态准备技术是可扩展的，并且已经在IonQ硬件上演示了多达20个量子比特。这一成就不仅可能使金融机构在投资组合管理等任务中受益，也可能使包括科学和工程在内的其他使用蒙特卡罗算法的行业受益。 状态准备是许多量子算法的必要组成部分，是加速蒙特卡罗方法的基础，蒙特卡罗方法使用随机性来模拟复杂问题的结果。金融机构使用蒙特卡罗算法来理解复杂系统中结果和多个变量之间的关系，但其精度通常受到使用不同变量值重复运行同一算法所需的时间长度的限制。IonQ和FCAT认为，当在大型和准确的量子计算机上运行时，这种状态准备技术将帮助这些机构实现更快的结果。 IonQ首席执行官Peter Chapman说：“FCAT团队是量子重塑金融领域力量的早期信仰者，我们很高兴宣布与他们一起开发了一种首创的状态准备技术。在金融领域，准确性和速度可能意味着利润或亏损之间的差异。我们相信，这项技术可以为金融机构提供他们所需的工具，将量子集成到其工作流程中，并探索新颖的方法，即使在最复杂的场景中，也能为投资组合工程、退休规划和风险管理提供信息。” 来源：https://www.benzinga.com/pressreleases/23/05/b32210618/ionq-and-fidelity-center-for-applied-technology-announce-development-of-scalable-quantum-state-pre
玻色量子成功研制光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”
近日，北京玻色量子科技有限公司（玻色量子）成功研制出一款高精度量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001°C的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差，相当于在千里京沪高铁控制一个硬币大小的精度。 对百量子比特规模以上的基于光纤内存系统的光量子计算机而言，光纤是非常重要的光量子连接和存储器件。在光量子计算机内部，特种光纤长度可达数十千米，而对单一光量子比特的测控又需要精确到μm（微米）级别。 为了满足光量子存储运算的极高精度需求，玻色量子自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001℃的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。同时，该控温设备还进行了特殊的隔振处理，可以有效避免外界环境振动噪声对光纤产生的影响。 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/O1L9cQxVHAabucMFXD8tzQ
Omdia预测，量子计算市场在未来十年将增长超过22倍
市场研究公司Omdia预测，量子计算供应商的全球收入将从2022年的9.42亿美元增加到2032年的220亿美元，在这十年内，复合年增长率为57.7%。北美和欧洲预计将成为领先的区域市场，亚洲和大洋洲接近第三。基于云的访问服务将占收入的最大份额，其次是硬件、咨询和软件。Omdia还认为，2027年将是市场的一个关键转折点，“量子冬天”的可能性很小（低于1%）。 近期，Omdia认为“量子商业优势”的例子——其中量子计算机在速度、成本、质量或效率方面提供可衡量的优势，而不是商业利益问题的典型经典替代品——将稳步增长。到2027年，这些例子将在足够多的垂直领域和行业中清晰，采用者将从“实验量子计算”转变为“部署量子计算以满足运营需求”。 Omdia量子计算首席分析师Sam Lucero说：“实现容错规模的量子计算将帮助人类解决与气候变化有关的关键挑战，开发新的药物和材料，并为人工智能带来重要进步。但该行业要充分实现这一目标还有很长的路要走。” 来源：https://www.headlinesoftoday.com/topic/press-releases/omdia-forecasts-quantum-computing-market-will-grow-more-than-22x-in-next-decade.html
英伟达GPU在许多任务中都比量子计算机快
来自微软和苏黎世可扩展并行计算实验室的一个研究小组发表了一篇文章，他们谈到了量子计算在未来的潜力，并将其与一块英伟达显卡进行了比较。研究人员发现，在某些应用中，GPU的性能比假想的量子计算机更好。 可扩展并行计算实验室主任Torsten Hoefler与前微软研究人员Thomas Häner和Matthias Troyer在《计算机械协会》杂志上发表的一篇文章中得出结论：除了硬件和软件的非凡改进外，即使是未来的量子系统也不太可能在许多最常见的制造任务中达到实际速度。一个量子系统要想发挥作用，它必须比传统计算机更快地完成任务。为了测试这一点，研究小组将一个假设的10,000量子比特的量子系统与一个配备了单个英伟达A100计算加速器的经典计算机进行了比较。 根据作者的说法，该比较揭示了大多数现代量子算法的一个突出问题。Grover算法提供的二次加速并不足以获得对传统系统的优势。相反，需要“超二次或理想的指数加速”。Troyer解释道：“我们的研究表明，依赖大量数据的应用最好使用经典计算，因为量子系统的吞吐量对于搜索数据库或在大量数据上训练机器学习模型等应用来说太低了。这意味着在目前的技术水平下，药物开发、蛋白质折叠分析以及天气和气候预测等工作负载更适合于常规工作负载。然而，化学和材料科学只能从量子系统中受益，因为这些领域的许多问题是基于相对较小的数据集。 来源：https://technewsspace.com/an-nvidia-gpu-was-faster-than-a-quantum-computer-for-many-tasks/ Ames科学家使用量子计算机推进稀土材料研发
来自美国的科学家团队能源部的艾姆斯国家实验室通过模拟材料的自适应算法展示了一种推进量子计算在材料研究中的作用的方法。 Ames实验室的一个主要研究重点是稀土材料。这些材料用于各种技术，包括智能手机、计算机硬盘驱动器和用于替代能源技术的永磁体，如风力涡轮机。对稀土材料的依赖具有挑战性，因为它们价格昂贵，地理分布有限。Ames实验室的科学家正在努力寻找替代材料。为了完成这项任务，科学家需要更好地了解稀土及其在各种材料和应用中的行为。使用量子计算机来帮助这项研究可能会使这个过程更有效率，并使科学家能够更快地取得进步。 Ames实验室的科学家Yongxin Yao解释说，目前在计算机上准确模拟稀土材料具有挑战性，因为它们的电子结构复杂。他的团队开发的方法是基于杂质模型，该模型描述了材料中的磁性杂质。此外，这些模型考虑了杂质如何与其他材料的相互作用，并有助于捕获电子特性。他们的方法还使用量子嵌入方法来模拟散装材料。在这种情况下，量子嵌入是指材料的较低维度表示。科学家们采用了一种系统的方法来简化散装材料的表示方式，使这些模拟成为可能。使用量子嵌入可以减少计算资源，同时保持准确性。 来源：https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-news-briefs-may-4-sandboxaq-and-the-city-university-of-new-york-partner-to-create-quantum-education-opportunities-and-launch-new-photonics-lab-what-government-can-do-to-enable-the-quantum-in/ Terra Quantum、泰雷兹集团应用混合量子计算，改善地球观测卫星
领先的量子技术公司Terra Quantum和领先的航空、航天、国防、安全和运输公司泰雷兹集团，已经应用混合量子计算，通过加强卫星任务规划过程，展示了改善卫星运行效用的巨大价值创造潜力。该联合原型确定了潜在的价值创造机会，如果该原型应用于目前在轨的所有地球观测卫星，每年可创造5亿美元的价值。由于太空中的卫星数量在2030年前预计将增长四倍以上，优化利用对于希望收回高额投资的卫星运营商来说将变得更加关键。 Terra Quantum使用一种新颖的混合方法进行量子计算，并利用经典和量子计算的优势，从而获得卓越的结果。通过使用优化和强化学习算法的组合，Terra Quantum能够改善泰雷兹集团的卫星任务规划过程，使其能够更快地计算出一个最佳的卫星请求获取时间表。 结果表明，支持混合量子的模型能够在更短的时间内实现更准确的任务规划，使卫星运营商未来的收入潜力大大增加。在成功的概念验证之后，Terra Quantum和泰雷兹集团现在正寻求在实际场景中扩大原型，并探索其他高价值、关键任务、复杂的应用，例如围绕量子安全的应用。 来源：https://thequantuminsider.com/2023/05/04/may-4-terra-quantum-thales-group-find-multi-million-euro-value-creation-opportunity-for-earth-observation-satellites/
国盾量子牵手合工大，发布车联网量子通信系统典型应用场景
近日，在第二届中国（安徽）科技创新成果转化交易会专项活动中，科大国盾量子技术股份有限公司与合肥工业大学共同发布了“车联网量子通信系统典型应用场景”，并与科大擎天、合肥市种子基金签约了产业化推广战略，进一步推动了以量子保密通信技术为代表的新一代信息技术产业和智能网联汽车产业协同发展。 随着车联网产业生态的蓬勃发展，网络安全和数据安全问题不断显现。量子保密通信作为量子信息技术中最先实用化的技术，对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。当前已在金融、电力、政务等多个行业领域落地应用，也为智能网联汽车领域信息安全问题提供了新思路。 合肥工业大学是我国最早开设汽车类专业的大学之一，被誉为“汽车界的黄埔军校”。而国盾量子作为“量子科技第一股”，是国内第一家从事量子科技产业化的企业。由双方共同发布的“车联网量子通信系统典型应用场景”，为量子通信在智能网联汽车的规模化应用，提出了一套“安全、经济、易用”的行业解决方案。 来源：https://www.ithome.com/0/690/807.htm
量子显微镜，利用“诡异”物理学将图像分辨率提高一倍
加州理工学院的科学家发明了一种量子显微镜，可以利用古怪的量子规则来更清楚地看到微小的细节。使用成对的纠缠光子，仪器可以在不损坏样品的情况下将图像分辨率提高一倍。 在《自然通讯》杂志上发表的一篇论文中，由Bren医学工程和电气工程教授Lihong Wang领导的团队展示了通过所谓的量子纠缠在显微镜方面取得的飞跃。显微镜的一个关键限制是，它们只能成像波长只有所用光一半的物体或细节——因此对于光学显微镜来说，细节可以低至约200纳米。使用波长较短的光子，如紫外线，可以让显微镜更仔细地观察。 该团队的实验表明，该技术可以在不破坏细胞的情况下对细胞进行成像，并且可以通过微观“眼睛测试”，其中显示微米尺度上不同宽度的线条，以检查仪器对它们的区别。果然，量子显微镜技术显示的分辨率是使用常规光子进行“经典”测试运行的两倍。这比其他只设法将分辨率提高了约35%的量子显微镜实验要好得多。当然，仍有改进的余地。研究人员表示，未来的工作可以将更多的光子纠缠在一起，每一个光子都会减少波长并提高分辨率。然而，问题在于，这也降低了每次纠缠的本已很低的概率。 来源：https://newatlas.com/science/quantum-microscope-entanglement-double-resolution/
光子精度：量子物理学家打破敏感度的界限
朴茨茅斯大学的一个团队通过一种涉及量子干扰和频率分辨采样测量的方法实现了前所未有的测量精度。这一突破可以增强纳米结构和生物样本的成像，并改善光网络中的量子增强估计。 通过频率分辨采样测量它们在分束器上的干扰，研究小组表明，在目前的技术范围内可以达到前所未有的精度，估计的误差可以通过降低光子时间带宽进一步降低。这一突破对一系列应用有重大意义，包括对纳米结构（包括生物样本）和纳米材料表面进行更可行的成像，以及基于光网络中频率分辨玻色子采样的量子增强估计。 这项研究是由朴茨茅斯大学的一个科学家团队进行的，由该大学的量子科学技术中心主任Vincenzo Tamma博士领导。这项突破性研究的应用是非常重要的，它有可能大大改善纳米结构的成像，包括生物样品和纳米材料表面。此外，它还可能导致在光网络中基于频率分辨的玻色子采样的量子增强估计。 来源：https://www.163.com/dy/article/I3TMUFFA0531R2BX.html 量子激光雷达原型在完全淹没水下时，获取实时3D图像
研究人员首次演示了使用量子检测技术在水下水下获取3D图像的激光雷达原型系统。即使在水下极低光条件下，该系统的高灵敏度也可以捕获详细信息。 通过海水获得3D图像可能具有挑战性，因为它是有限的光线，水中的任何颗粒都会散射光线并扭曲图像。然而，单光子检测是一种基于量子的技术，允许非常高的穿透力，即使在弱光条件下也能工作。 在Optica Publishing Group杂志《Optis Express》上，来自赫瑞瓦特大学和爱丁堡大学的研究人员描述了整个单光子激光雷达系统被淹没在一个大水箱中的实验。与研究团队早期的水下单光子检测实验相比，新的演示使该技术更接近实际应用，这些实验是在精心控制的实验室条件下进行的，光学设置放置在水箱外，并离线进行数据分析。他们还实施了新的硬件和软件开发，允许实时重建系统获得的3D图像。 研究团队成员Maccarone说：“这项工作旨在使量子探测技术可用于水下应用，这意味着我们将能够在非常低的光线条件下对感兴趣的场景进行成像。这将影响到海上电缆和能源设施的使用。这项技术还可以在没有人类在场的情况下进行监测，这将意味着减少污染，减少对海洋环境的侵犯。” 来源：https://www.eurekalert.org/news-releases/988298 郭光灿团队展示超越海森堡极限的量子计量
5月1日，中国科学技术大学Peng Yin、陈耕Geng Chen、 李传锋、郭光灿等，香港大学Xiaobin Zhao（一作），Giulio Chiribella等，在Nature Physics上发文，提出了一种光子实现方式，超越了海森堡极限的量子计量协议。 此次，实验是在一个单光子量子系统上进行的，它有一个与光子的偏振相对应的离散可变度，以及一个与光子的横向空间模式相关的连续可变度。其中，连续可变自由度经历两组相位空间位移。该实验团队在实验中建立了一个能精确控制连续变量系统操作顺序的光量子开关，开始了不确定门序在实验性量子测量中的应用。研究表明，只需要一个初始能量与N无关的单光子探针。使用因果顺序的叠加，优于以确定顺序探测位移的每个装置。最终，这一实验装置展示了接近超海森堡尺度的精度，这是任何使用与类似方案相同的能量、以固定的顺序探测同一组门的方案所无法实现的。
未来，团队表示，不确定的因果顺序是否可以用来实现离散变量系统的超海森堡扩展；另外，未来研究的一个重要方向是弥补原理证明和更多实际应用之间的差距。“一个有趣的可能性是，像本工作中提出的方案，或者像其有限维版本，可能会在量子磁测量或与电磁场和引力场相关的几何量估计中得到应用。” 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/OOKJL9gnL8NkrXXG3EhXQQ
北大团队首次实现在原子尺度上对同位素界面的研究
5月3日，北京大学新闻网披露，该校物理学院量子材料科学中心和电子显微镜实验室高鹏、陈基、王恩哥院士课题组等与北京大学材料科学与工程学院刘磊等课题组合作，首次实现在原子尺度上对同位素界面的研究。 原子尺度上探测同位素界面极具挑战，目前具有原子分辨能力的实验技术只有扫描探针显微镜和透射电子显微镜，而前者只能探测表面，后者虽然可以探测包埋的界面，但是所有的电镜成像和电子衍射技术都只对质子数目敏感而对中子不敏感，因此无法识别同位素。 北大团队利用电镜的非弹性散射技术，根据同位素声子能量的差异，首次在原子尺度上实现了对同位素界面的识别和探测，展示了电镜在研究原子核量子效应方面的潜力。他们构筑了纯化的氮化硼h-10BN和h-11BN同位素范德华界面，利用扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱技术，在原子分辨下测量了同位素界面附近的声子模式，观察到由电声耦合作用导致的布里渊区中心和边界的声子在同位素界面上迥异的过渡区域长度。由于自然界中绝大部分物质都是同位素混合物，该工作表明同位素之间会产生新的界面效应从而改变局域的物理性质，为理解天然材料的物性提供了新的视角。该研究成果以《同位素界面上的声子转变》（Phonon transition across an isotopic interface）为题，于2023年4月26日发表在《自然·通讯》。 来源：https://news.pku.edu.cn/jxky/c948b4a1b931420d8adfc493a138a40e.htm
石墨烯量子点中，实现近乎完美的对称性
亚琛工业大学和德国于利希研究中心的研究人员发现了双层石墨烯中双量子点的重要特征，这种材料在量子技术中的应用前景越来越好。研究小组证明了石墨烯量子点中近乎完美的粒子——空穴对称性，这可能导致更有效的量子信息处理。这项研究已经发表在《自然》杂志上。 双量子点已经在标准的半导体平台上得到了广泛的研究，如砷化镓、硅或硅锗，因为它们为编码量子信息提供了一个方便的固态平台。 亚琛工业大学的二维材料和量子器件小组现在表明，双层石墨烯中的双量子点比其他材料有更多的优势：它们允许实现具有近乎完美的粒子——空穴对称性的系统，其中传输是通过具有相反量子数的单电子-空穴对的创造和湮灭发生的。这导致了强大的选择规则，可用于自旋和谷量子比特(valley qubit)的高保真读出方案。 来源：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62938.php
大学团队为电气和光学创新，开发量子复合材料
加利福尼亚大学河畔分校的一个电气工程师和材料科学家团队展示了一项研究突破，可能导致电气、光学和计算机技术的广泛进步。杰出教授Alexander Balandin领导的Marlan和Rosemary Bourns工程学院研究小组在实验室中展示了新创造材料的独特和实用功能，他们称之为量子复合材料。 这些复合材料由被称为 "电荷密度波量子材料 "的小晶体组成，被纳入聚合物（具有重复结构的大分子）基体中。在加热或光照下，电荷密度波材料经历了一个相变，导致复合材料出现不寻常的电反应。与其他揭示量子现象的材料相比，Balandin小组创造的量子复合材料在更广泛的温度范围内表现出功能，并大大提高了储存电力的能力，使它们具有极佳的效用潜力。 其在《先进材料》杂志上发表的题为《带有电荷-密度-波填料的量子复合材料》的论文中描述了这些独特的性能。值得注意的是，巴兰丁实验室创造的量子复合材料中的电荷密度波材料表现出高于室温50ºC的功能，这种温度耐受性为量子复合材料在电子和能源储存方面的广泛应用提供了可能性。研究人员还发现，量子复合材料具有异常高的介电常数，这使得用于能源储存的电容器更小、更强大。 来源：https://mitechnews.com/industry-40/college-team-develops-quantum-composites-for-electrical-and-optical-innovations/ 大自然的量子秘密：光合作用与物质的“第五态”
芝加哥大学的科学家发现了光合作用和激子凝聚物之间的联系，这是一种允许能量在没有摩擦的情况下流动的物理状态。这一令人惊讶的发现通常与远低于室温的材料有关，可能会为未来的电子设计提供信息，并有助于解开复杂的原子相互作用。 在实验室里，科学家们惊叹于一种奇怪的状态，这种状态在将原子冷却到几乎绝对为零时形成。在窗外，树木聚集了阳光，把它们变成新的叶子。两者似乎无关——但芝加哥大学的一项新研究表明，这些过程并不像表面上那样不同。 这项研究于4月28日发表在PRX Energy上，发现光合作用和激子凝聚物之间在原子层面上存在联系——这是一种奇怪的物理状态，允许能量在材料中无摩擦地流动。作者说，这一发现在科学上很耐人寻味，并可能建议了设计电子产品的新方法。 研究合著者Mazziotti说：“这为未来技术生产合成材料开辟了一些新的可能性。完美的理想激子冷凝液是敏感的，需要很多特殊条件，但对于现实的应用来说，看到一些能提高效率但可以在环境条件下发生的事情是令人兴奋的。” 来源：https://scitechdaily.com/natures-quantum-secret-link-discovered-between-photosynthesis-and-fifth-state-of-matter/ 超快激光脉冲驱动自旋排列，增强钛酸盐晶体的磁性，扩展更高温度
德国马克斯普朗克物质结构与动力学研究所的Andrea Cavalleri和他的合作者使用强太赫兹激光脉冲，不仅提高了YTiO3的磁性，而且将其保存在高于80K的温度下。该方法可以使研究人员制造出可以产生或破坏磁性的光激活开关。Cavalleri说，这种能力最终可能会导致存储设备能够以“比以往任何时候都更快的速度”对0或1进行编码。 目前的工作源于2007年的一项研究，在该研究中，Cavalleri和他的团队报告使用太赫兹激光脉冲将晶格扭曲成有利于特定基态。脉冲激发了特定的量子化振动——声子——改变了晶体的电子状态，导致电阻瞬态下降5个数量级。 在他们的新实验中，研究人员选择了三种激光频率，它们分别耦合到YTiO3中几种可能的晶格畸变中的一种。使用磁光泵浦探针装置，他们检查了每种激发如何影响晶体的结构及其磁性。他们发现，调谐到9THz声子频率的超快激光脉冲会导致YTiO3晶体在刚好高于零K时完全磁化。然后他们表明，这个阶数不会在27K时消失，而是在至少80K 时保持稳定，他们测得的最高温度。更重要的是，磁性持续了许多纳秒，比飞秒长的激光脉冲长6个数量级。该团队将这种持久状态归因于激光沉积能量引起的结构变形的稳定性。 来源：https://www.163.com/dy/article/I3VGNATM05562JXU.html 郭光灿团队实现硅自旋量子比特的国际最快调控
近日，郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与南科大量子科学与工程研究院黄培豪助理研究员、中科院物理研究所张建军研究员以及本源量子计算有限公司合作，在硅基锗量子点中实现了自旋量子比特操控速率的电场调控，以及自旋翻转速率超过1.2 GHz的自旋量子比特超快操控。 该速率是国际上半导体量子点体系中已报道的最高值，这一工作对提升自旋量子比特的质量也具有重要的指导意义，也为可扩展自旋量子比特的研究铺平了道路。 为了进一步提升自旋量子比特的性能，实验团队经过实验发现体系内的电场参数（量子点失谐量和栅极电压)对自旋量子比特的操控速率具有明显的调制作用。通过物理建模和数据分析，研究人员利用电场强度对体系内自旋轨道耦合效应的调制作用，以及量子点中轨道激发态对比特操控速率的贡献，自洽地解释了电场对自旋量子比特操控速率调制的实验结果。并在实验上进一步测得了超过1.2 GHz的自旋比特超快操控速率，这也刷新了课题组之前创造的半导体自旋比特操控速率达到540MHz的最快记录。 来源：https://mp.weixin.qq.com/s/cmwdQ6v7kxXagImHv-quFA 物理学家发现达到绝对零度的量子技巧
一个国际研究小组现在已经确定了一条新的理论路线，可以达到零开尔文的神话标记，即-273.15摄氏度（-459.67华氏度）。该框架可能会激发在低温下探索物质的新方法，这项研究目前已发表在《PRX量子》杂志上。 根据热力学第三定律，从一组粒子中去除热能增量以将其冷却到绝对零度需要无限多步骤。因此，它需要无限的能量才能实现，挑战极大。经典物理学使这一点相对显而易见。我们现在所拥有的基本上是热力学第三定律的“量子版本”，它超越了经典物理学告诉我们的：需要无限的能量、时间或复杂性才能达到绝对零。 该团队进行的计算和建模表明，数据的完美擦除和尽可能低的温度是紧密联系在一起的，这两者很难实现。那么，增加系统的复杂性可能是接近绝对零的另一种方式，或者至少是更快地进行。 量子力学和温度密切相关——当我们接近绝对零度时，奇怪的量子现象开始发生——研究人员表示，这是这项研究结果在未来可能有用的另一个领域。维也纳技术大学的粒子物理学家Marcus Huber说：“这就是为什么更好地了解量子理论和热力学之间的联系如此重要。目前，这个领域有很多有趣的进展。慢慢地，可以看到物理学的这两个重要部分是如何交织在一起的。” 来源：https://www.sciencealert.com/physicists-discovered-a-quantum-trick-for-reaching-absolute-zero
IonQ将在“Q2B巴黎”会议上展示新高效量子编码方法的研究
量子计算行业领导者IonQ于5月3日宣布将参加“Q2B巴黎”会议。这一为期多天的活动将于2023年5月3-4日在法国巴黎举行。现场参会者可以参观IonQ的展位，讨论他们在量子计算商业化方面的最新进展。 在这次活动中，IonQ的高级科学家Dominic Widdows将于5月3日发表题为“量子认知：从概念到第一个量子实施”的演讲。这场会议将涵盖这些模型作为量子电路的首次实现，在物理量子硬件上运行——在人工智能以及心理学和量子计算方面提出了新的问题和机会。 此外，IonQ的GTM销售工程总监Nicole Barberis也将在5月4日发表演讲，讨论IonQ和Fidelity应用技术中心（FCAT）之间最近的合作。这场题为“IonQ量子计算机上的量子数据加载”的会议将展示一种新的量子数据编码方法，促进量子蒙特卡罗采样方法的加速，这在金融业有许多有趣的潜在用例。这种新的量子数据编码程序是高效和准确的，是许多其他量子算法的量子状态准备的一个重要步骤。该演讲继续了IonQ与FCAT在生成性量子机器学习算法及其超越经典计算机的潜在能力上的合作。 来源：https://www.businesswire.com/news/home/20230503005653/en/IonQ-to-Present-Research-On-Quantum-Cognition-Models-A-New-Efficient-Quantum-Encoding-Method-for-Data-from-Gaussian-Distributions-at-Q2B-Paris-2023 量子信息未来产业峰会于合肥顺利举办
4月28日下午，第二届中国（安徽）科技创新成果转化交易会专项活动——量子信息未来产业峰会顺利在合肥高新区中安创谷全球路演中心举办。 在本次峰会上，高新区发布了“量子信息未来产业科技园规划方案”：到2025年，基本建成引领全国的量子产业科技创新和孵化高地，打造享誉世界的“量子中心”，科技领军人才超过30位，汇集上下游企业达100家。 本次峰会以“铸造量子产业尖峰引领科创未来发展”为主题，聚焦量子信息未来产业科技园建设，围绕量子通信、量子计算、量子精密测量等领域，邀请科大国盾、国科量子、本源量子、国仪量子等领军企业及量子信息产业行业专家，共同探讨量子产业发展模式及量子信息技术及标准化进展。当天，国盛量子、华典大数据、瀚海量子等12家量子企业完成量子信息未来产业科技园入园签约仪式。会上特别设置了“圆桌论坛”环节，专家学者围绕“量子信息产业发展与展望”进行交流，分享了一场关于量子技术发展的知识盛宴。 来源：http://union.china.com.cn/zhuanti/txt/2023-05/04/content_42355281.html 荷兰Quantum Delta NL将在6月举行Quantum Meets'23
Quantum Delta NL宣布首届量子会议——一个为期五天的系列量子活动，将于6月12日至16日在荷兰各地举行。这一举措旨在促进合作，使得高质量的学习和网络更容易获得，从而在全球量子界建立持久的联系。 与典型的量子会议不同，23年量子会议将是一个为期五天的由各个组织者举办的活动集合。通过多样化的活动、会谈、小组讨论和研讨会，Quantum Meets提供了一个充满活力和吸引力的计划，涵盖了广泛的主题。从应用和影响到最新的研究和发展，以及成长为一个量子企业或生态系统。其目的是使所有人都能获得高质量的交流和学习。几乎所有的Quantum Meets活动都是免费的，欢迎任何活跃在量子技术领域或与之相关的各方组织活动，作为该计划的一部分。 Quantum Meets'23访问了荷兰的所有主要量子热点，每天在不同的中心举行活动，利用该国相互连接的量子生态系统。这些量子枢纽都在这个小国内附近，将提供方便的团体班车将游客从一个地方运送到另一个地方。6月15日和16日，下一次网络会议将在阿姆斯特丹举行，作为周三量子会议计划的一部分，将举办一场官方量子会外活动。 来源：https://thequantuminsider.com/2023/05/03/quantum-delta-nl-presents-quantum-meets-23-five-days-of-global-quantum-community-meetups-in-the-netherlands/ “中国式教育现代化发展”分享交流会在大亚湾举行
5日上午，“中国式教育现代化发展——学校量子管理的理论与实践”分享交流会在大亚湾举行。来自全国各地100多所中小学校长，一线骨干教师共250余人齐聚大亚湾，共同探讨新时代与量子视域下的现代化学校管理的新经验。 此次活动由广东教育学会国际教育专业委员会、大亚湾开发区宣教局共同举办。大亚湾区宣教局副局长严彩恒在致辞中表示，大亚湾区始终坚持教育优先的发展战略，推进一系列改革措施和合作办学，实现教育优质均衡发展和教育惠民全覆盖。此次交流会聚焦中国式教育现代化发展，探讨先进的学校量子管理实践探索，必将提升大亚湾区中小学管理水平，为教育高质量发展助力。 交流会上，“量子管理”理论奠基人丹娜·左哈尔女士做了题为《全球视角下的量子管理与中国式学校现代化》的主题报告；大亚湾区北师大实验学校校长李玲分享了学校量子管理经验。为中国式教育现代化的多元发展，为探索基础教育现代学校治理的新路径，这次交流会还成立了量子管理学校联盟。 来源：https://learning.sohu.com/a/673092310_161795
相关阅读：0423-0429周报0416-0422周报0409-0415周报0402-0408周报0326-0401周报
#光子盒视频号开通啦！你要的，这里全都有#
每周一到周五，我们都将与光子盒的新老朋友相聚在微信视频号，不见不散！
|qu|cryovac>
|qu|cryovac>你可能会错过：|qu|cryovac>|qu|cryovac>