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化学医药领域或将“近水楼台先得月”,率先借助量子计算取得商业应用

factor),而是可以直接将电子和原子核之间的相互作用映射到量子比特上,使用实际的量子系统来表示这类相互作用。“量子系统和量子计算之间存在内在的一致性,”Chad
6月5日 下午 6:55
科技

毕马威:量子计算成未来3-5年重大挑战

光子盒研究院毕马威(KPMG)是一家全球性的专业服务网络,其历史可追溯到19世纪末。作为“四大”会计师事务所之一,毕马威在审计、税务和咨询服务领域享有盛誉。公司在全球范围内拥有多个办事处,服务遍及各个行业,包括金融、科技、消费品和医疗保健等。随着全球化的推进和技术创新的飞速发展,毕马威不断扩展其服务的边界,尤其在数字化转型和新兴技术的探索上显得尤为积极。特别是在人工智能、大数据分析和量子计算等领域,毕马威正在与客户共同探讨这些技术如何为传统行业带来深刻的变革。同时,毕马威也深入研究这些前沿技术在审计和咨询行业内部应用的广阔前景。在众多新兴技术中,量子计算以其潜在的巨大计算能力和变革性影响,已经成为毕马威关注的重点。量子计算机将量子物理学的奇特行为融入计算领域,为传统编程方式引入了史无前例的新能力。它在改变药物研究、能源应用、制造业、网络安全和通信等方面展现出巨大潜力,同时还在增强人工智能应用、自动驾驶汽车导航和金融建模等领域中崭露头角,预示着一个崭新现实的来临。毕马威在最新发布的观点文章中详细阐述了量子计算如何颠覆未来数字经济的安全架构,并推动多个先进技术领域的发展。文章指出:“量子计算革命正向我们迅速迈进,这是计算能力的一次范式转变,它以量子力学法则解决当今传统数字计算机难以应对的复杂问题。”新兴的量子计算产业已经取得显著进展。随着越来越多的组织认识到量子计算的巨大潜力,全球市场预计将在本十年末达到500亿美元的规模。例如,亚马逊、IBM、谷歌和微软等大型科技公司正在快速发展其量子计算能力,并已推出了商业量子计算云服务。同时,如Quantinuum和PsiQuantum这样的新兴企业也获得了巨额投资。在对250家大型企业进行的调查中,加拿大约60%、美国约78%的企业预计到2030年量子计算机将成为主流。大多数受访企业对量子计算有可能打破他们的数据加密表示极度担忧。在加拿大和美国,分别有60%和73%的企业认为,网络犯罪分子利用量子计算的力量解密并破坏现有网络安全协议只是时间问题。同时,62%的加拿大企业和81%的美国企业承认他们需要更好地评估自身的能力,以确保数据的持续安全。量子计算为例的新兴科技在未来3-5年中,将带来网络风险毕马威澳大利亚的研究显示,对私营部门的首席执行官和董事会成员而言,保护数据和应对网络风险将是2024年及未来3至5年的重大挑战。而毕马威德国与德国联邦信息安全办公室合作进行的研究中,有95%的受访者认为量子计算对当前加密安全系统的影响“非常高或高”,同时有65%的受访者认为他们自身的数据安全风险“非常高或高”。但仅有25%的公司表示他们的风险管理战略正在积极应对这些挑战。毕马威对量子计算的浓厚兴趣,源于这一领域巨大的发展潜力以及它对金融、咨询和审计服务可能带来的革命性变革。量子计算机以其超越传统计算界限的能力,为解决复杂问题提供了空前的解决途径。在金融服务领域,量子计算的运用有望极大提高数据分析和风险评估的速度与精准度。作为一家全球性的财务审计、税务和咨询服务提供商,毕马威对此表现出极大的关注。量子技术将赋能于他们,使得在分析庞大数据集时更加迅速和精确,进而提供更高水平的客户服务。同样,在咨询与审计服务领域,量子计算的强大能力为毕马威提供了新颖的工具和方法论。这种尖端技术有助于进行更为复杂的数据建模、预测分析,以及为客户在错综复杂的经济环境中提供更深入的见解。此外,毕马威也认识到量子计算在解决一些长期棘手问题方面的巨大潜力,例如优化供应链管理和加强网络安全等领域。滑铁卢大学量子计算研究所的米歇尔·莫斯卡博士指出:“量子计算预计将彻底改变数字经济的安全基础,整体上,量子技术将在众多高端技术领域引发颠覆,并带来前所未有的能力,从而改善全球人民的生活。”随着量子技术的日渐成熟,毕马威期待利用这种新兴技术强化其服务能力,并为客户提供创新解决方案。毕马威指出,量子计算带来的新风险环境涉及多个关键领域:-
3月25日 下午 6:55
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不再遥远!“量子时代”已至,六大案例揭示未来科技风向——

光子盒研究院量子计算机的工作原理与传统计算机截然不同,它承载着解决一些在经典计算机看似无解的关键问题的巨大潜力。但问题在于,我们究竟能在哪些实际场景中实现这种被誉为“量子优势”的跨越?2023年,美国计算机协会(ACM)的一项研究分析提出了一个观点:如果不对算法做出根本性的革新,那么那些常被人们提及、期望通过量子计算得到加速的应用案例,可能并不会实现预期的量子优势。虽然最新的研究成果对量子计算领域的热炒浇了一盆冷水,但也无需过早地否定这项技术的潜力。2024年3月4日,谷歌和XPrize宣布,将向提出具有潜力的量子计算机应用案例的创新者提供500万美元的奖金。谷歌量子算法主管瑞安·巴布什(Ryan
3月22日 下午 6:55
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Nature:“量子龙卷风”首次模拟黑洞

量子粒子?“量子毛发”可能解决了霍金的黑洞悖论#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!你可能会错过:
3月21日 下午 6:55
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“通信新局”:迈向产业转型的挑战与机遇

光子盒研究院在当今信息技术迅猛发展的背景下,通信安全与效率日益受到全球关注。在这种情境中,量子通信技术应运而生,被广泛认为是未来通信领域的一场革命性突破。量子通信技术的独特之处在于,它不同于传统基于电子的通信方式,而是利用量子力学的一些特有属性,如量子纠缠和量子不可克隆定理,提供了理论上无法被破解的安全通信手段。这种前沿科技的兴起,预示着一个更加安全、高效的通信时代的来临。量子通信的重要性不仅体现在其为数据传输提供了前所未有的安全性,更在于其广泛的应用前景,从军事和政府通信的安全保障到民用领域的数据保护,量子通信展现了其独特的价值和巨大潜力。随着技术的不断进步,我们正见证一个由量子通信技术推动的产业转型。本文将重点探讨量子通信产业链的发展及量子网络测试平台在此过程中的关键作用。量子通信产业链覆盖了从基础材料研发、高端设备制造,到复杂系统的集成与服务,每个环节均对传统通信技术提出了挑战和创新。同时,量子网络测试平台作为这一创新过程中的核心环节,不仅为量子通信技术的研发提供了实验平台,还为其商业化应用奠定了基础。通过深入分析这两个关键领域,我们能更全面地理解量子通信技术的当前状况与未来发展前景。尽管我们仍处于量子时代的初期阶段,但在量子技术的众多领域中,量子通信与安全无疑是最为关键的领域之一。当前,这一领域不仅是最为重要的研究方向,更是量子技术发展的重中之重。相较于其他依赖于强大量子计算能力的量子领域,量子通信与安全更加紧迫,尤其是面对“现在收集,解密未来”的威胁——即对手今天搜集加密数据,打算未来使用量子计算机进行解密,这种策略直接催生了对量子网络安全技术投资的必要性。量子技术的快速发展不仅推动了量子通信和安全技术的进步,而且在这一领域中与现代通信和安全需求相互融合。量子通信与安全市场构成了一个充满创新与竞争的复杂生态系统。近期,国外的Quantum
3月20日 下午 6:55
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GTC 2024,英伟达官宣四大量子突破

光子盒研究院3月18日,英伟达(NVIDIA®)公司宣布推出一项创新的云服务。该服务旨在帮助研究人员和开发人员在化学、生物学和材料科学等关键科学领域,推动量子计算的探索。英伟达高性能计算和量子计算部门主管蒂姆·科斯塔(Tim
3月19日 下午 3:30
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《量子十年》报告更新!IBM精研量子计算,助力行业优化转型

阐述了量子准备的多个方面,包括了解量子计算技术的基础、设想其在不同领域的潜在应用,并开始着手进行初步的实际实验和探索;-
3月18日 下午 6:55
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量子+AI,医疗界的下一件大事

光子盒研究院科学家们最近发表了一项划时代的研究,揭示了量子计算如何在生物学领域引发革命,特别是在解析衰老和疾病方面提供了全新视角。该研究利用了人工智能、量子计算及复杂系统物理学的集成优势,展现了先进的生物模拟技术和个性化治疗方案的巨大潜力。这强调了量子计算在处理海量生物数据和深化我们对人类健康认知方面的核心作用。在《计算分子科学》(WIREs
3月15日 下午 6:55
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制药业迎来“量子春天”!——揭开亿万蓝海

光子盒研究院在过去的五十多年里,制药行业见证了药物开发成本的指数级增长。这种增长从20世纪50年代的数千万美元增加到近年来的数十亿美元,即使在通货膨胀调整后也是如此。为了继续在满足未得到治疗的医疗需求方面取得进展,寻找改进药物开发方法的每一个可能性至关重要。3月4日,《自然物理》杂志发表了一篇题为《量子计算机上的药物设计》的文章,将量子计算与药物设计这两个领域联系起来。尽管量子计算机还远未成为制药行业的常规工具,但该论文探讨了将量子计算机应用于药物设计的挑战与机遇。它强调了量子技术可能彻底改变工业研究的领域,并概述了实现这一目标所需的重大发展。量子计算机在工业中的应用,主要依赖于它们在执行准确、高效的量子化学计算方面的预期能力。计算药物发现依赖于对潜在药物在含有数千个原子的有限温度下的细胞环境中如何与其靶标相互作用的精确预测。利用量子力学的特性,量子计算机能够有效地模拟量子系统。这一潜力激发了近年来对量子计算研究的激增。量子物理、化学和信息理论的专家群体在量子硬件和算法方面取得了显著进展。最近的发展也吸引了学术界之外的关注,促使私营和公共部门对工业应用进行投资。这些投资的主要动机之一是量子计算机有望增强量子化学计算的能力。目前,量子计算的大部分工作集中在开发量子算法上,以解决最具挑战性的电子结构问题,这些问题可能比传统计算机计算更有优势。然而,识别具有强电子相关性的系统颇具挑战性,目前只有有限的指标可供参考。虽然解决电子结构问题对于许多化学应用至关重要,但如果量子计算机的优势仅限于强关联(关联strongly
3月14日 下午 6:55
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量子专家加盟OpenAI,下一代人工智能来了?

光子盒研究院量子计算自问世以来已有十年历史,业界专家认为,它可能成为遏制人工智能无节制发展的关键。随着时间的推移,人工智能模型变得越来越大、参数越来越密集,部署的规模也在不断扩大。今年,像Meta这样的大型公司计划部署成千上万的加速器。尽管如此,OpenAI创始人萨姆·奥尔特曼(Sam
3月14日 下午 6:55
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甲骨文进军量子!联手英伟达,共塑企业级混合计算

光子盒研究院近年来,甲骨文公司大幅增加了对英伟达(Nvidia)GPU的投资,同时加强了甲骨文云基础设施(OCI),以应对企业人工智能的日益增长需求。本周,这两家公司和名为QMware的合作伙伴宣布,他们将在混合量子-经典计算领域开展新方向的合作。甲骨文和英伟达正在与瑞士公司QMware合作,使用由英伟达A100
3月13日 下午 6:55
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「谷歌」启动量子安全计划

光子盒研究院谷歌最近发布了关于量子计算机带来的威胁的详细报告,特别指出了量子计算机对RSA和ECC等广泛使用的加密系统的潜在破坏能力。这份博客引用了全球风险研究所(Global
3月13日 下午 6:55
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千亿央企掌舵!“中国量子第一股”获19亿巨额注资

光子盒研究院在停牌4个交易日后,国盾量子(688027)揭晓了此前公告的“重大事项”:中国电信的全资子公司计划以19亿元的资金进行战略性投资,并将成为国盾量子的新控股股东。3月5日晚间,国盾量子发布公告,宣布其正筹划一项重大事项。随后,公司宣布股票自3月6日起暂停交易,并于3月12日恢复交易。在公告发布前,股价的快速上涨引起了投资者对潜在内幕交易的关注和疑问3月11日晚间,国盾量子宣布与中国电信的全资子公司——中电信量子信息科技集团有限公司(简称:中电信量子集团),签订了一项条件生效的股份认购及战略合作协议。按照该协议,国盾量子将以每股78.94元的价格向中电信量子集团增发2411.23万股,募集资金总计19.03亿元,这些资金将用于发展量子科技的核心业务。这次发行完成后,中电信量子集团将持有国盾量子23.08%的股份。同时,中电信量子集团将与科大控股、彭承志签订一致行动协议,共同控制国盾量子41.36%的股票表决权,成为公司的控股股东。这也意味着国务院国资委将成为公司的实际控制人;此前,国盾量子并没有控股股东和实际控制人。关于定增的细节,公告指出,除去发行费用,募集资金将全部用于补充流动资金,主要投资于科技创新领域,以提升公司的抗风险能力和核心竞争力,满足未来的研发创新和业务发展需求。本次发行股份数量为2411.23万股,发行价格为78.94元/股,由中电信量子集团以人民币现金的方式全额认购。中电信量子集团认购本次向特定对象发行的股份构成关联交易这次股份发行还将影响国盾量子的董事、监事和高级管理团队结构。具体而言,在9名董事成员中,中电信量子集团将有权提名4名非独立董事和2名独立董事候选人;在3名监事中提名2名监事候选人;同时,还将向董事会推荐1名总经理或财务负责人及2名副总经理。根据公告,这次备受瞩目的定增事宜需遵循一系列审批程序,包括公司股东大会的审议、国防科工局的审查、国资主管部门的批准、上海证券交易所的审核,以及中国证监会的同意注册。这次发行完成后,中电信量子集团将在遵守国资监管规则和证券监管规则的基础上,对国盾量子实施更市场化、差异化的管理方式。公开信息披露汇总来源:https://paper.cnstock.com/html/2024-03/12/content_1885573.htm作为被誉为“量子科技第一股”的公司,国盾量子是A股市场上唯一专注于量子科技的上市公司。其主要业务涵盖量子通信、量子计算和量子精密测量等领域,提供相关产品和技术服务。国盾量子源自中国科学技术大学,为国家级重大项目如“京沪干线”量子保密通信网络、“墨子号”和“济南一号”量子卫星、以及“祖冲之号”超导量子计算项目等,提供了关键的设备、技术和服务支持。尽管国盾量子拥有强大的科技实力,但其收入规模相对较小,且有波动。2021年至2023年,公司的营业收入分别为1.79亿元、1.35亿元、1.56亿元,目前市值98亿。税费的增加和政府补助的减少也对公司的财务表现产生了影响。公司表示,量子信息技术目前仍处于产业推广期。虽然已形成一系列可商业化的核心技术和获得市场认可的研发成果,但在将业务技术与市场需求相结合、与下游产业紧密合作、推广量子产品应用等方面仍需进一步加强。中电信量子集团,成立于2023年5月26日,是中国电信全资设立的子公司。该公司定位于成为“全球领先的量子科技企业”,致力于推动量子通信产业化,重点布局量子计算新能力,并战略性地关注量子测量领域。它旨在攻克量子科技的底层核心技术,并利用中国电信全国范围的云网资源、开发能力和服务渠道,推动量子产业在全国范围内的推广。值得一提的是,中电信量子集团的成立受到了国家层面的高度重视。国务院国资委主任张玉卓、安徽省委书记韩俊、中国电信董事长柯瑞文等均出席了其揭牌仪式。国盾量子表示,这次股份发行将有助于推动国家量子信息产业的发展,应对国际竞争的加剧,增强公司服务国家战略的能力。这次合作将集中双方的研究优势和创新资源,共同攻关,助力实现“1+1>2”的跨越式发展。此外,这次合作将进一步优化国盾量子的治理结构,夯实发展基础,为广大投资者带来更佳回报。中国电信表示,此次交易将促进公司在量子科技领域的专业化整合和前瞻性布局,加强技术和应用创新,拓展新兴业务发展空间,培育高质量发展的新动能。双方合作的预案也揭示了具体的合作方向。根据公告,中电信量子集团承诺将积极推动与国盾量子之间的合作和协同,包括利用中国电信全国覆盖的市场营销、客户服务和云网融合资源,以量子技术配合“四融”,不断丰富“DICT+量子”的场景化解决方案,赋能各行各业。同时,支持上市公司在量子科技领域的战略投资和高科技企业的孵化,提升上市公司在量子信息业务领域的服务能力、市场竞争力和业务规模,并确保国盾量子持续发展,保持核心竞争优势,实施更市场化和差异化的管理。国盾量子强调,中电信量子集团的加入作为控股股东将大幅优化公司的股权结构和治理体系,促进更加高效和精准的内部决策。此举不仅将引入更多资金以支持公司核心技术的研发和业务扩展,还将助力国盾量子在量子信息技术领域迈出更坚实的步伐。这次定增完成后,中电信量子集团将成为国盾量子的最大单一股东。更值得注意的是,作为中电信量子集团背后的支持者,国务院国资委将在国盾量子中扮演更为关键的角色,成为其实际控制人。这意味着国盾量子在未来的运营和战略决策上将与国家级战略目标更紧密地联动。募集的资金用途已被明确,旨在为公司未来发展提供坚实的支撑。这包括补充流动资金,确保企业运营的平稳和灵活性,以便应对市场的变化和挑战。此外,资金将用于加强市场布局,巩固国盾量子在量子通信和量子计算领域的领先地位。此外,一个更为引人注目的投资方向是科技创新领域。随着国盾量子在量子信息技术的深入研究,这部分资金将用于开发新技术,提升现有产品性能,并探索新的市场机会。这体现了公司加强核心竞争力和抗风险能力的决心,同时预示着对未来研发创新和业务发展的深远考虑。董事会、监事会和高级管理团队的结构调整反映了中电信量子集团对国盾量子影响力的增强,是治理结构优化的重要一环。这种调整预期将为公司带来新的管理理念和经验,为股东和投资者创造更长远的价值。国盾量子表示,募集的资金用于补充流动资金,将为公司的未来研发投入、业务发展和市场拓展提供坚实保障。同时,引入国企作为战略投资者,有助于推动量子技术体系的升级和创新能力的提升。公司还计划利用中国电信庞大的网络体系和客户资源,在更多领域进行产业布局,加强与下游产业的合作,加速量子产品的市场推广。对中国电信来说,通过中电信量子集团与国盾量子的合作,标志着其在量子科技领域的战略布局。中国电信可能利用其在通信网络领域的资源和专长,与国盾量子在量子通信和计算技术上进行深度合作。这种跨领域的合作预期将加快量子技术的商业化步伐,并为中国电信在新兴科技领域开辟新的增长途径。综上所述,这次募资活动不仅标志着国盾量子战略的重要转折,也可能成为中国量子信息技术产业发展的关键里程碑。量子信息技术,作为新一轮科技革命和产业变革的尖端领域,受到了广泛的关注和重视。2024年政府工作报告中特别强调了“制定未来产业发展规划,聚焦量子技术、生命科学等新兴赛道”的重要性。量子通信作为国家重点扶持的战略性新兴产业,在近年来得到了显著的研发支持和推广布局。2016年,《国家创新驱动发展战略》将量子信息技术定位为引领产业变革的关键技术。同年,国务院发布《“十三五”国家科技创新规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》和《“十三五”国家信息化规划》等指导性文件,旨在加速量子信息技术的研究与应用。到了2021年3月,中国《第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》进一步明确了量子信息在国家安全和发展全局中的核心地位。在“十四五”期间,我国计划实施一系列具有前瞻性和战略性的国家重大科技项目,这包括建设若干国家量子信息实验室、加强原创性和引领性科技攻关,以及推进量子信息城域、城际、自由空间量子通信技术的研发,研制通用量子计算原型机和实用化量子模拟机,实现量子精密测量技术的突破等。此外,多个部委和地方政府也陆续推出了相关政策以支持这一领域的发展。国家层面对量子通信技术的发展和应用给予了高度重视,从国家顶层设计到国家领导人的讲话,再到各部委的工作部署,量子通信被明确视为国家未来发展的重点方向。早在2013年,中国就率先建设了世界首条远距离量子保密通信“京沪干线”,并在量子通信技术的应用示范方面进行了先行探索。2015年,国家最高领导人在“十三五”规划建议的说明中,特别指出需要在量子通信等领域部署具有国家战略意义的重大科技项目。在地方政府层面,安徽、山东、北京、上海、江苏、浙江、广东等省份已经将量子信息技术的发展和量子通信网络的建设纳入2024年的政府工作报告,并正在积极推进这些计划的实施。随着信息安全行业的发展,对于具有更高保密性的量子通信技术的需求日益增长,预计将推动量子通信行业市场规模的显著扩张。2020年,中国量子通信市场的规模超过500亿元,其中量子通信设备市场规模达到300亿元。到2025年,量子通信市场预计将达到千亿级别,并在信息安全领域的渗透率将进一步提升。在技术日趋成熟和政策的积极推动下,量子通信技术已进入应用落地阶段。量子通信网络相关产品,如量子密钥分发、量子密钥管理以及量子通信信道产品,正在逐步成熟,其技术路线经过了充分的论证,已具备成熟的产业化条件。国盾量子此次对中电信量子集团的定向增发募资,不仅是一项财务交易,更标志着公司未来发展方向的重要转折。通过此次定增,国盾量子将获得显著的资金注入,为其在量子通信和计算技术领域的进一步研发及市场扩张提供坚实基础。此举也预示着国盾量子在国家量子科技战略中将扮演更关键的角色,助力公司在全球量子科技领域的影响力和竞争力提升。从更宏观的角度看,这一事件体现了中国在全球量子科技领域的战略布局和志向。随着国家对量子科技重要性的深入认识,国盾量子的这一举措凸显了中国在该领域的积极进取态度和前瞻性布局。通过加强国盾量子的资金和技术基础,中国展示了其推动量子技术商业化和产业化的坚定决心,同时也彰显了对国家安全和技术自主的重视。综合来看,国盾量子的这次定向增发募资不仅是其发展的战略举措,也是中国在全球量子科技竞争中布局的关键一环。这一举措不仅预示着公司自身的深远发展,也标志着中国在全球科技舞台上的重要步伐,预示着未来量子技术领域的竞争将更为激烈。参考链接:[1]https://fund.eastmoney.com/a/202403113008276989.html[2]https://fund.eastmoney.com/a/202403123009081224.html[3]https://mp.weixin.qq.com/s/lS8F9Q5n4QQlvOysKhmUrA[4]https://finance.sina.com.cn/stock/s/2024-03-12/doc-inamzrzt0712577.shtml[5]https://mp.weixin.qq.com/s/KtAu6zKFh4CCAUkpe2zgJA[6]https://mp.weixin.qq.com/s/V6VfmQHf8w1qZMlqYmm1kA[7]https://api3.cls.cn/share/article/1616490?app=stib&os=android&sv=230相关阅读:国盾量子公布2023全年业绩30亿元!中国电信成立量子信息科技集团未来通信,央企力量:中电信量子集团首秀世界级展会!营收增长近三倍!国盾量子发布上半年度报科大国盾:“基于量子计算云平台的软件开发和应用探索”比赛开启#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!你可能会错过:
3月12日 下午 6:55
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量子科学简史

光子盒研究院1905年,还在瑞士伯尔尼专利局当小雇员的爱因斯坦深受光电效应的困扰。过去很多年里,人们认为在光转化为电时,入射光的强度越大,产生的电流就越大,但实验结果并非如此。爱因斯坦发现光电效应的产生只取决于光的频率,与光的强度无关。这个现象无法用麦克斯韦的电磁理论来解释。因为如果光被看作是一种具有连续能量的波的话,不管是紫光还是红光,只要入射的强度够大,就应该能够激发出电子。在这种情况下,爱因斯坦想到了普朗克的量子假设。1900年,普朗克首次提出量子的概念,他假设光波不是连续辐射出来的,而是一份一份地被辐射,每一份的能量与辐射光的频率v成正比,可以写成频率乘以一个常数h(普朗克常数),即能量=hv。在此基础上,爱因斯坦得出的结论是光本来就由一个个离散的“光量子”组成,而不是人们原来所认为的“波”。爱因斯坦的光量子假说,解决了光电效应问题,在16年后因此荣获诺奖。在量子力学的发展史上,爱因斯坦是打开大门的那个人,但在他的后半生里,却一直以反对量子力学的形象出现的。然而正是爱因斯坦与玻尔持续长达半个世纪的争论,才造就了量子力学的蓬勃发展,进而衍生出量子计算、量子通信等前沿科技。在普朗克的概念里,存在一个可以测出来的最小长度,也就是普朗克常数,约为1.6×10-33厘米。量子力学,以及它所研究的中子、质子、电子、光子,以及所有其他的基本粒子,都在这样的范围内驰骋。但是为什么物质在辐射光和吸收光的时候,都是采取“一份一份”的方式?为什么不是连续能量的方式?普朗克和爱因斯坦都没有回答这个问题。直到1913年,玻尔提出了量子化的原子结构理论,给出了这个问题的答案。玻尔认为,原子中的电子轨道也是量子化的,原子中只可能有一个一个分离的轨道,每一个轨道对应于一定的能量。因为电子只能从一个轨道跃迁至另一个轨道,所以电子跃迁时释放和吸收的能量只能是一份一份的。玻尔的原子理论在当时取得了巨大的成功,激励一大批有志于理论物理的年轻学子开始摩拳擦掌、跃跃欲试,纷纷建立各种模型,相继提出和发展了各种理论。量子世界的大门打开了,但问题也随之而来。比如,自1864年麦克斯韦确定光是电磁波后,人们一直相信光是具有反射、折射、衍射等性质的波,但现在怎么又回过头来,说光是一个一个光子组成的呢?根据牛顿经典力学和麦克斯韦经典电磁理论,电子是一种离散的粒子,类似于沙粒那样,是一颗一颗的,光则是一种连续的波动,如同水波一样,波光粼粼。但20世纪初的很多实验证明,光既有波的特征,又有粒子的特征;在经典物理中被描述为粒子的电子,也存在波动性。这就是量子力学中著名的波粒二像性。1924年,德布罗意的博士论文将光波“二像性”的观点扩展到电子等实物粒子上,提出了物质波的概念,给任何非零质量的粒子都赋予了一个与粒子动量成反比的“德布罗意波长”(λ=h/p)。其中h是普朗克常数,p是粒子动量,λ是波长。之后,德布罗意将论文寄给爱因斯坦征求意见。敏锐的爱因斯坦立刻意识到这篇论文的分量,他认为德布罗意“已经掀起了面纱的一角”。爱因斯坦的肯定奠定了波粒二象性在物理中的地位,也启发了另一位物理学家——薛定谔。他想,既然德布罗意提出电子具有波动性,那么,我们就可以给它建立一个波动方程。不久,薛定谔方程问世,开启了量子力学的新纪元。薛定谔方程在量子力学中扮演的角色已经类似于牛顿第二定律在经典力学中的角色。解牛顿方程,可以得到粒子在空间随时间变化的轨迹;而从薛定谔方程解出的电子运动规律,却是一个弥漫于整个空间的“波函数”。这样的结论,就连薛定谔本人也觉得荒谬。在他的设想中,波函数代表了电子电荷在空间的密度分布,但计算结果与常理相悖,一个小小电子的电荷怎么会变得在整个空间到处都是呢?正当所有人伤透脑筋时,1926年玻恩给出了概率解释。他认为量子力学中的电子不像经典粒子那样有决定性的轨道,而是随即地出现于空间中某个点。不过,电子出现在特定位置的概率是一定的,是由薛定谔方程解出的波函数决定的。当时不少人支持这个想法,虽然薛定谔本人并不赞同这种统计或概率的解释。之后,随着量子力学的深入发展,波函数引发了更多的谜团,其中包括海森堡不确定性原理、波函数坍塌、量子测量的主观性、量子纠缠等一系列量子诡异现象,就连爱因斯坦也坐不住了。物理学界的大咖基本形成了两派:以玻尔、玻恩、海森堡、泡利、狄拉克为代表的哥本哈根学派,以及以爱因斯坦、薛定谔等人为首的反对派。今天我们知道,量子是不可测量的,自然也是不可复制的,另外还有量子叠加、量子纠缠等特性,而量子的这些特性就是量子计算和量子通信发展的基础。实际上早在上世纪30年代之前,歌本哈根学派就已经提出量子的这些特性,但是从理论到实际应用走过了半个世纪。哥本哈根学派在将波函数理解为概率分布的基础上发展的量子力学,之所以在后来成为主流观点,离不开爱因斯坦等人的反对,正是这些反对的声音,才促使量子理论的不断完善。根据哥本哈根学派的量子理论,波函数不能准确确定电子的位置,某一时刻的电子,有可能位于空间中的任何一点,只是位于不同位置的概率不同而已。换言之,电子在这一时刻的状态,是由电子在所有固定点的状态按一定概率叠加而成的,称之为电子的量子“叠加态”。而每一个固定的点,被认为是电子位置的“本征态”。比如在量子理论中,电子的自旋被解释为电子的内在属性,无论你从哪个角度来观察自旋,都只能得到“上旋”或“下旋”两种本征态。那么,叠加态就是本征态按概率的叠加,两个概率的组合可以有无穷多。电子既“上”又“下”的叠加态,是量子力学中粒子所遵循的根本规律。光也是有叠加态的,例如,在偏振中,单个光子的电磁场在垂直和水平方向振荡,那么光子就是既处于“垂直”状态又处于“水平”状态。但是,当我们对粒子(比如电子)的状态进行测量时,电子的叠加态就不复存在,它的自旋要么是“上”,要么是“下”。为了解释这个过程,海森堡提出了波函数坍缩的概念,即在人观察的一瞬间,电子本来不确定位置的“波函数”一下子坍缩成某个确定位置的“波函数”了。因此,量子具有不可测量的特性。量子的叠加态,严重违背了人们的日常经验,于是薛定谔想出了一个有关“猫”的思想实验,以此来嘲笑哥本哈根学派对“波函数”概念的概率解释。这就是我们耳熟能详的“薛定谔的猫”。他将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和未衰变两种状态的叠加,因此这只猫相应地处于“死”和“活”的叠加状态,直到有人打开盒子观测才能有确定的结果。薛定谔认为,一只猫,要么是死的,要么是活的,怎么可能既死又活?尽管现实中的猫不可能既死又活,但电子(或原子)的行为就是如此,这个实验则使薛定谔再次站到了自己奠基的理论的对立面,因此有物理学家调侃道:“薛定谔不懂薛定谔方程。”尽管遭到了薛定谔的反对,但量子叠加态在上世纪80年代量子计算诞生后,已经被人们所深信不疑。1981年5月,物理学家费曼在麻省理工学院召开的“物理与计算”会议上做了一个关于用计算机模拟量子物理的报告,他认为经典计算机不能准确模拟量子行为,需要建造一个按照量子力学的规律来运行的计算机才能成功模拟它。从此,量子力学理论被应用在计算机科学上,量子计算机利用的正是量子叠加的特性。经典计算使用二进制进行运算,一个比特总是处于0或1的确定状态;量子计算完全不同,一个量子比特是0和1按照一定概率的叠加。一个量子比特一次就能同时表示0和1两个数字。一个比特只表示一个数还是同时表示两个数,看起来差别不大。但如果多个量子比特与同样数目的经典比特比较,差别将是指数级的。比如,两个经典比特可以表示00、01、10、11这4个数字,但只能从中选择一个。但如果是两个量子比特,一次就能同时表示这4个数字。再如,三个经典比特仍然只能表示一个数字,三个量子比特可以用来同时表示8个数字。以此类推下去,随着比特数量的增加,经典系统一次表示的数字依然是一个,只是可以表示的数值更大而已。但量子系统同时能表示的数字数目将以指数方式快速增加,即2N。当有20个量子比特时,它一次能表示的数字数目为220,超过100万。当N=250时,可以表示的数字数目比宇宙中所有原子的数目还要多。这就是为什么人们认为量子计算机的计算能力如此强大。玻尔和爱因斯坦是好朋友,两人都是量子力学的开创者和奠基人,但他们对量子理论的诠释却各执己见,毫不退让。玻爱之争有三个回合值得一提,第一回合发生在1927年的第五届索尔维会议上。那是一场物理学界的群英会。会议合影里的29人中,有17人获得了诺贝尔物理学奖。玻爱之争的双方人马旗鼓相当。玻尔的哥本哈根学派在人数上占优势,但对手这边三个人物一个比一个分量重:德布罗意、薛定谔、爱因斯坦。在正式会议阶段,玻尔和哥本哈根学派对量子理论的解释占了压倒性优势。爱因斯坦的质疑通常在正式会议之外提出,而两派人马的辩论和交锋,则大部分发生在每天会前会后的餐桌上。爱因斯坦的出发点是经典力学中的三个假设——守恒律、确定性、局域性。一般来说,在守恒律方面争议不大。但海森堡提出的不确定性原理违背了确定性的假设,这是爱因斯坦所不能忍受的。海森堡1925年发现电子的运动实际上并无轨迹可言,因为电子的位置和动量不可能同时被确定:位置的不确定性越小,动量的不确定性就越大,反之亦然。海森堡由此提出不确定性原理。爱因斯坦的观点可以用其名言“上帝不掷骰子”来概括,即世界的本质不是随机的,与经典力学的观点一致。那些看起来无法解释的随机现象,是因为有尚未发现的“隐变量”,一旦我们找出了这些隐藏着的变量,随机性就不复存在了。然而,哥本哈根学派认为,微观世界的随机性是内在的、本质的,并没有什么隐藏得更深的隐变量,有的只是“波函数坍缩”到某个本征态的概率。最后直到会议结束,两派仍然各执己见,谁也没有被对方说服。三年后的第六届索尔维会议上,两派人马再次华山论剑。爱因斯坦提出了他著名的“光子盒”思想实验。实验装置是一个装有发光物质的密封盒子,盒子上开了一个小洞,洞口的机械钟可以精确控制挡板的开启时间。同时,盒子悬挂在一个精密的弹簧秤上,以测量其质量。实验开始时,先测量一次盒子质量,然后在短时间内控制开启快门让一个光子逸出,当快门关闭后,再测量一次质量。设盒子所减少的质量为m,光子的能量即E=mc2。爱因斯坦认为,在这个实验中,时间由机械钟控制测量,光子的能量可通过弹簧秤测量质量差得到,两者独立进行,互不干涉,理论上都可准确测量。以此来说明时间和能量不能同时准确测量的不确定性原理是不成立的,玻尔一派的观点不正确,量子力学不自洽。爱因斯坦的光子盒实验,当场让玻尔哑口无言。但是只过了一个晚上,玻尔用爱因斯坦自己的广义相对论,指出了光子盒实验的缺陷。玻尔指出:光子跑出后,挂在弹簧秤上的盒子质量变轻,即会上移,根据广义相对论,如果时钟重力方向发生位移,时钟的快慢会发生变化。这样一来,盒子里的机械钟读出的时间就会因为这个光子的跑出而发生改变。换言之,使用这种装置,如果要测定光子的能量,就不能精确控制光子逸出的时刻。爱因斯坦被玻尔的回击惊得目瞪口呆,自此以后,便放弃了从不确定性原理这一方面来攻击量子力学的想法。“量子理论也许是自洽的,”他说,“但至少是不完备的。”玻尔那晚也的确被爱因斯坦的“光子盒”问题扰得心神不安,日后多年他仍然一直耿耿于怀。据说,在玻尔1962年去世时,他工作室的黑板上还画着当年爱因斯坦的那个光子盒。1933年第七届索尔维会议,爱因斯坦未能出席,因为他被纳粹赶出了欧洲,刚刚准备接受美国普林斯顿高等研究院的教授职位。没有爱因斯坦在场,德布罗意和薛定谔都不喜欢与人辩论,所以这一年的索尔维会议上,玻尔的哥本哈根学派唱了一场独角戏,一切安好。终于在1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在《物理评论》(Physics
3月11日 下午 6:55
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量子企业摘金,全球行家齐聚:通信界迎来量子变革?

光子盒研究院在2024年举办的巴塞罗那“世界移动大会”(MWC)上,多场会议和一场初创企业竞赛的胜利突显了量子计算日益增长的重要性以及影响其发展的各种观点。超过100,000人齐聚巴塞罗那参加这一盛会,这是一场为期四天的技术会议,吸引了一些最具创新精神的技术人士。
3月7日 下午 6:55
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重磅揭示!广受认可的量子计算评估标准曝光“严重缺陷”

光子盒研究院科技革命中,量子计算无疑占据了一个前沿地位。这一创新技术,以其在处理速度和复杂问题解决能力上的潜在优势,正在引领一场可能彻底改变我们对数据处理和计算的理解的革命。然而,随着这一领域的迅猛发展,量子计算也面临着一系列前所未有的挑战,其中最显著的便是如何准确评估量子计算机的性能。迄今为止,量子比特的评估标准主要包括以下几个方面:1)量子体积(Quantum
3月7日 下午 6:55
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「雪佛龙」入局量子计算,投资石油和天然气市场应用

Toshiko推出之前,量子计算机只能在实验室中使用,这使得企业安全访问量子计算机以及与现有高性能计算的集成成为企业更广泛采用这一突破性技术的最大障碍。近期,OQC宣布了由日本顶尖风险投资公司SBI
3月6日 下午 6:55
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这一领域,再现“量子优势”!

Quantum公司在模拟非平衡磁自旋动力学方面证明了量子计算的优越性,标志着该领域取得了重大进展,这是一个里程碑。这一突破在一篇题为“量子模拟中的计算优势”(Computational
3月6日 下午 6:55
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联合国白皮书:量子能源——未来30年的主导力量?

光子盒研究院在未来,量子计算机的使用将极大地促进全球发展的可持续性。2023年12月,迪拜举行的“联合国气候变化大会”上发布的一份白皮书已经明确表明了这一趋势。报告链接:https://static1.squarespace.com/static/65782d915f32dc08287e5163/t/65797899898c0672833a7ef8/1702459875640/White_Paper_Towards_Regenerative_Sustainable_Impact_Quantum_Computing.pdf该文件论证了量子计算将成为控制与IT(尤其是大型数据中心)相关的能源消耗成本飙升的重要手段。量子计算机有潜力以更节能的方式解决某些问题,它们对于全球可持续发展的关键问题提供了新的见解。论文链接:https://www.mdpi.com/2078-1547/6/1/117华为公司的一项广泛引用研究表明,即使当前信息技术未进行任何实质性物理工作,也已经需要消耗大量能源。大型数据中心和计算中心是能源消耗的主要来源。不仅如此,用于互联网云服务的服务器,以及科研和工业领域的超级计算机同样需要大量能源。以“Frontier”为例,它是目前世界上最快的超级计算机,每天耗电量超过500兆瓦时,相当于17000个家庭的日用电量。而量子计算机不仅可能以远超传统计算机的速度完成任务,还显示出其能源需求远低于传统计算机的迹象。尤利希超级计算中心正致力于将量子计算机集成到其计算环境中,以利用这一优势。正如克里斯特尔·米希尔森(Kristel
3月5日 下午 4:31
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500万美元奖金!谷歌发起“挑战赛”,瞄准量子实用未来

100万美元由2至5名总决赛亚军获得者瓜分(由评委酌情决定;例如,如果2名总决赛亚军入选,则每人可获得
3月5日 下午 4:31
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聚焦两会!未来产业“风向标”:开辟量子技术新赛道

光子盒研究院3月5日,2024年全国两会在京召开。本次《政府工作报告》提到,2023年,科技创新实现新的突破。关键核心技术攻关成果丰硕,航空发动机、燃气轮机、第四代核电机组等高端装备研制取得长足进展,人工智能、量子技术等前沿领域创新成果不断涌现。2024年,要大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力。充分发挥创新主导作用,以科技创新推动产业创新,加快推进新型工业化,提高全要素生产率,不断塑造发展新动能新优势,促进社会生产力实现新的跃升。在积极积极培育新兴产业和未来产业领域,制定未来产业发展规划,开辟量子技术、生命科学等新赛道,创建一批未来产业先导区。鼓励发展创业投资、股权投资,优化产业投资基金功能。过去几年,我国经济社会发展取得新的历史性成就,创新型国家建设成果丰硕,在新兴氢能、商业航天、生物制药、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果。此外,大会当天的首场“部长通道”
3月5日 下午 4:31
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重磅之作!《2024全球量子精密测量产业发展展望》发布

光子盒研究院3月4日,《2024量子精密测量产业发展展望》的中文版报告通过光子盒官方平台发布,英文版报告通过ICV官方平台发布。后台回复“24测量”,获取中文版报告全文!英文版获取地址:https://www.icvtank.com/newsinfo/899889.html年度报告作为光子盒的年度产品,为量子行业里的政策决策者、科研工作者、商业人士等提供着综合、全面、具有洞见的观点。在过去的一年里,光子盒与您一同见证了量子精密测量领域取得的多方面进展和突破。这些成就显示出量子精密测量与量子计量科学技术的重要作用,也为行业中的各方创造了新的商业机会和挑战。2023年,量子精密测量技术正以极快的速度拓展着其应用领域,从科学实验室到实际产业,呈现出了巨大的潜力和前景。光学原子钟、量子磁力计、量子重力仪等技术正在成为各行各业的新宠,为铁路移动通信、国防安全、医学诊断等领域提供了精准的时间测量和定位服务。本报告经过ICV研究团队与光子盒(QUANTUMCHINA)研究团队通力合作编写,旨在确保信息的准确性和分析的合理性。希望我们的报告,能够为行业发展尽绵薄之力。然而,由于知识和视角的局限性,报告中可能存在误差或不足之处,我们诚挚欢迎并感激任何形式的批评和建议。光子盒作为ICV的中国合作方,再次感谢微伽量子科技、国盛量子和中科酷原给予的支持。亮点·
3月4日 下午 6:55
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周报 | 美国海军利用量子计算执行间谍任务;强劲增长!国盾量子、IonQ公布2023全年业绩

Microgravity合作开发用于矿产勘探的无人机双传感器系统开发金刚石量子磁力计的SBQuantum公司与开发创新惯性和重力传感器的Silicon
3月2日 下午 8:30
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“量子复兴”?从领先到“停滞”,日本寻求新生

光子盒研究院作为光子盒新开设的栏目,“风声”伴随着时代的脉搏,洞察政策的微妙变化,致力于为读者揭开政策背后的深层故事。在这里,每一条政策不仅是冰冷的文字,而是活生生的历史、文化和社会的缩影,承载着改变时代的力量。在光子盒的“风声”里,每一条政策都有它的故事,每一个分析都充满智慧。让我们一起在“风声”中,读懂时代,把握未来。量子计算机,凭借其解决当前难题的潜力,无疑将引领计算技术和社会的重大变革。日本,怀揣对这一领域的雄心壮志,正致力于开展量子计算机五大技术领域的全面项目。这些项目是日本“登月计划”的关键组成部分,体现了其对科技前沿的追求。目前,日本设定了一个宏伟目标:到2050年,开发出一种先进的容错量子计算机。这种计算机的实现,不仅是技术上的飞跃,更预示着对未来计算能力的巨大提升,将为解决复杂问题提供前所未有的新途径。量子计算机预示着一场计算能力的革命。它们通过利用量子态的独特特性处理数据,有潜力执行远超传统计算机能力范围的复杂计算。这种技术在众多领域,包括医学和材料设计中,都显示出巨大应用潜力。然而,在量子计算机真正实现其潜力之前,还需克服一系列重大挑战。鉴于其基于脆弱的量子态,量子计算机需要有效的错误纠正机制。为此,日本政府启动了一项长期计划,名为“登月计划6”,目标是到2050年开发出容错的通用量子计算机。战略链接:https://www8.cao.go.jp/cstp/english/moonshot/sub6_en.html创造量子比特的方法有多种,包括硅基器件、超导电路、捕获原子和光脉冲等。这一计划汇聚了多个物理学家研究小组,每个小组负责开发其中一种技术。“登月计划”的一个关键优势在于,它不仅涵盖了多种技术路径,还集结了具有广泛专业知识的研究人员。尽管量子比特利用量子力学的原理,但构建完整系统也离不开经典电子系统和先进的理论框架。其中一个最大的挑战是系统处理。量子比特在与环境相互作用中最终会失去其量子特性,导致数据丢失。这一固有特性不仅仅能通过改善量子比特设计来解决,因此开发整体计算机架构与创造量子比特同样重要。使量子计算机具有容错性的一种可能方法是在运行算法所需的量子比特之外添加额外的量子比特。但随着量子计算的复杂性增加,所需的量子比特数量也随之增加,这反过来又需要更多的辅助比特。因此,只有超过一定规模,计算机才能获得容错架构的好处。东京大学的Masato
3月1日 下午 7:30
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美国QCI发布商业版“Dirac-3”熵量子计算机

EQC的设计专为内部机架安装而定制,能够在常规环境温度下运行,无需额外的基础设施支持。以30万美元的市场售价(包括安装和保修)来看,Dirac
3月1日 下午 7:30
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现代经济的“隐形引擎”、科技竞赛的破局之道——

光子盒研究院在我们的周围,光的作用无处不在。想象一下,我们手机上精密的摄像头、汽车上高效的泊车传感器、办公桌上鲜亮的显示器……这些日常生活中的便利设施都在利用光的奇妙力量。这一切的背后,都有一个名为“光学”的研究领域在默默发挥着作用。粒子波那么,什么是光学呢?光学是一个跨学科的领域,它专注于光的产生、控制、操纵和检测。光,作为一种电磁辐射,其波长跨越了整个电磁波谱。独特之处在于它的量子性质,使得光能够表现为波动和粒子的双重特性。例如,当光穿过狭窄的缝隙时,它表现出波动性;而当照射到太阳能电池板上时,它又呈现为携带能量的粒子。光学正是利用这些多样的行为,设计出各种基于光的力量和速度的实际应用。在过去的40年里,光学领域已经建立起强大的核心研究能力。这种核心能力不仅直接支持着光学本身的研究,还间接地赋能于那些依赖光学技术的研究者们。例如,在量子技术的领域中,单个光子已成为多种应用的关键元素,这包括量子通信、量子计算、量子计量学、生物学以及探究量子物理学基础的实验。如果没有光子学的发展,我们将无法深入探索这个量子世界。光学还涵盖了产生、控制、传输和探测光的技术、设备、产品和过程,这些都是构建我们现代生活不可或缺的基石。光学,作为推动世界经济发展的关键“技术推动力”,在当今时代发挥着不可或缺的作用。光学和光子学共同探索光的物理特性及其在各种应用中的运用。例如,光学工程师专门设计与光传播和材料交互作用有关的宏观系统,制造出镜子、透镜和棱镜等关键部件;而光子工程师则专注于微观尺度的设计,光的波动特性在这些设计中至关重要。现代光学不仅包含了传统的光学研究,如光的反射、折射和衍射等基本理论,还融入了量子力学的理念,诞生了光子学这一新领域。光子学的出现使得光的操纵和应用达到了前所未有的精度和效率,特别是在信息传输、精密测量、医学成像和量子计算等方面。据估计,光子学产品和服务的年产值达到惊人的15万亿美元,占全球GDP的大约10%。在具体的光学领域,市场的总价值已经达到330亿美元。其中,激光系统的精度和性能的提升依赖于各类关键组件,例如:-
2月29日 下午 6:53
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未来通信,央企力量:中电信量子集团首秀世界级展会!

First”为主题,汇聚全球移动通信产业的顶级企业、专家学者、投资人等各界精英,共同探讨移动通信领域的最新技术、前沿发展趋势。在中国电信“夯实数字基建
2月28日 下午 6:55
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年营收10亿+!疯狂扩张的Blufors,正探进量子计算的脉搏……

利用与当地利基业务发展和投资公司的合作伙伴关系,Bluefors通过最近收购日本的Rockgate和美国的Cryomech,正在亚洲和北美建立日益增长的业务。最近向IBM、Openstar
2月28日 下午 6:55
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谷歌最新研究!AI助力“量子飞跃”,开启技术融合新篇章

光子盒研究院在最新的研究中,谷歌旗下的DeepMind公司展示了其人工智能技术在加速量子计算发展方面的潜力。此项成就进一步推动了两大革命性技术领域的融合与进步。论文链接:https://arxiv.org/abs/2402.14396该研究成果已于2月22日在arXiv预印本平台发布,目前正处于同行评审过程中。在这项突破性的研究中,DeepMind与英国Quantinuum公司联手攻克了容错量子计算中的一大挑战:显著减少了T门的使用数量。量子计算中常用的受控门量子计算开辟了解决计算难题的全新途径,在密码学、药物开发、材料科学以及高能物理等众多领域展现出巨大的应用潜力。尽管如此,容错量子计算引入的一些成本高昂的组件会对计算的总体时间和资源成本产生显著影响,因而极大地减少这些组件的需求对于处理现实世界的复杂计算问题至关重要。要想执行任意量子算法,通用量子计算机必须依靠两类量子门的组合:克利福德(Clifford)门和非克利福德(non-Clifford)门。特别是非克利福德门(例如T门)对于实现量子计算的通用性至关重要。然而,相较于克利福德门,非克利福德门的实现更为复杂。这是因为容错量子计算需要复杂的错误纠正方案,而这些方案依赖于成本高昂的“魔法态”提炼过程。因此,在容错量子计算的背景下,量子算法的成本在很大程度上取决于实现非克利福德门的资源消耗。量子电路通过操纵量子比特来执行算法,而T门是这些电路中最关键但同时也是最昂贵和资源消耗最大的组件之一。在最新的研究中,DeepMind公司开创性地将人工智能应用于量子计算,提出了一种名为AlphaTensor-Quantum的扩展模型,专门针对减少量子电路中T门的使用。AlphaTensor-Quantum建立在DeepMind的AlphaTensor基础上,后者是首个能自动发现矩阵乘法等计算任务的高效算法的AI系统。这个新模型利用深度强化学习,优化了T门数量和张量分解之间的关系,采用特定于领域的量子计算知识和“小工具化”(gadgetisation)技术,通过引入额外的量子比特和操作来实现替代方案,从而显著减少了T门的使用。研究表明,AlphaTensor-Quantum在减少T门数量方面的性能优于现有技术,并且在多个应用场景中与人工设计的最佳解决方案一样高效。特别是在算术基元基准测试中,它超越了所有已知的T门优化方法,并在自动化流程中节省了数百小时的研究时间。AlphaTensor-Quantum研发管线。科学家们首先提取输入电路中的非克里福德(non-Clifford)成分,并将其表示为对称签名张量T——这是一个二进制张量,显示为由实心和透明块组成的立方体。然后,科学家们使用AlphaTensor-Quantum找到该张量的低秩分解,即一组可以映射回优化量子电路并减少T数的因子(显示为方块列)。一般来说,因子和T门之间是一一对应的,但AlphaTensor-Quantum还能将因子分组为小工具(用绿色和蓝色标出),这些结构可以用比因子之和更少的T门等效实现TensorGame中的“小工具化”(gadgetisation)图解AlphaTensor-Quantum对Mod
2月27日 下午 6:55
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保护升级!揭秘CV-QKD的过去、现在和未来

Review(IF:19)杂志的关于连续变量QKD系统的综述文章,描述了连续变量量子密钥分发系统的原理,重点介绍了基于相干态的协议,其系统正逐渐从原理验证实验室演示转向现场实现和技术原型。
2月27日 下午 6:55
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精心之作!《2024全球量子通信与安全产业发展展望》发布

光子盒研究院2月26日,《2024全球量子通信与安全产业发展展望》的中文版报告通过光子盒官方平台发布,英文版报告通过ICV官方平台发布。后台回复“24通信”,获取中文版报告全文!英文版报告获取地址:https://www.icvtank.com/newsinfo/898270.html亮点·
2月26日 下午 7:15
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周报 | 安徽出台2项“方案”,发展量子科技等未来产业;“万物理论”实现?首次在量子领域测量引力!

particle)的量子态普渡大学的物理学家们最近发现,分数量子霍尔态并不局限于二通(two-flux)或四通(four-flux),他们发现了一种新型突发粒子——六通复合费米子(six-flux
2月24日 下午 8:45
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三家量子公司的「纠错」创新:企业应用更进一步!

光子盒研究院近期,三家初创公司宣布在量子计算纠错方面取得突破,这将推动企业更快地采用量子计算技术。尽管量子计算技术仍处于起步阶段,但其面临的最大挑战之一是量子比特的脆弱性,这导致需要更多的冗余来保证可靠性。事实上,当前的量子计算机需要数千甚至上万个量子比特才能创建一个功能性的逻辑量子比特。解决方案是什么?纠错。花旗集团创新实验室首席技术官兼花旗加速器全球负责人约拉姆·阿维丹(Yoram
2月23日 下午 6:55
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用例详解:量子计算助力,澳大利亚军队后勤提效12倍

Opal的误差抑制技术,在提升量子算法部分的性能上起到了决定性的作用;通过增强误差控制,实质上增加了硬件能够实现的价值。在IBM的量子硬件上进行的测试显示,Fire
2月23日 下午 6:55
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首例商业级离子-光子纠缠!量子互联网再翻新篇

光子盒研究院2月22日,IonQ宣布了光子互连领域的一个重要技术里程碑,并表明这项核心技术将实现量子计算机之间和内部的量子网络。IonQ
2月23日 下午 6:55
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风声 | “小国”崛起,“量子技术生态圈”成功背后的秘密......

光子盒研究院作为光子盒新开设的栏目,“风声”伴随着时代的脉搏,洞察政策的微妙变化,致力于为读者揭开政策背后的深层故事。在这里,每一条政策不仅是冰冷的文字,而是活生生的历史、文化和社会的缩影,承载着改变时代的力量。在光子盒的“风声”里,每一条政策都有它的故事,每一个分析都充满智慧。让我们一起在“风声”中,读懂时代,把握未来。近年来,量子技术领域经历了巨大增长和创新,全球各国纷纷投入重金研发这项革命性技术。斯堪的纳维亚半岛,包括挪威、瑞典、丹麦、芬兰和冰岛,在全球量子研究和开发中占据了重要位置。特别是瑞典和芬兰,它们强调了制定官方量子技术战略的重要性。得益于政府支持、学术界的活跃参与以及私营部门的创新举措,这一地区已稳固其作为量子技术发展推动力的地位。斯堪的纳维亚半岛拥有领先的研究机构,在量子计算探索领域处于前沿,这些机构是开创性研究和国际合作的孵化器。地区内国家政府的大力支持和资金投入,认识到了量子技术的变革潜力,为研究和基础设施建设提供了丰厚资源,使北欧有望在全球量子计算领域占据更大份额。迄今,全球已有17个国家宣布了国家级量子技术研发计划,投资总额超过300亿美元。2023年,丹麦公布了其量子战略的第二阶段,聚焦于量子技术的商业化、安全性以及国际合作。除了这些官方框架,丹麦还展示了一个经过验证的三位一体模式——学术界、政府与企业/行业之间的紧密协作,及其将技术转化为实际商业案例的能力。丹麦政府承诺在2024至2027年期间投资1.61亿欧元以强化国内的量子生态系统。尽管与英国的投资相比似乎不那么显眼,特别是在最近广告中见到的一些大幅增资背景下,但对于一个小国来说,这样三年期的项目投资仍然是相当可观的。2022年,哥本哈根的尼尔斯·玻尔研究所成为北约量子技术中心的所在地,提供加速器站点和孵化器,以及用于开发量子传感器、加密设备和计算机组件的测试中心。尼尔斯·玻尔研究所这表明了丹麦在量子技术领域的深度参与和承诺。此外,政府计划到2034年投入10亿丹麦克朗支持国家量子技术战略的初期阶段,进一步巩固其在量子研究领域的地位。诺和诺德基金会的2亿美元赠款将用于哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所,建设一台全尺寸通用量子计算机,预计在2034年前完成,这是一项跨国合作项目,旨在推动医学和气候变化研究的重大突破。哥本哈根大学的量子光学中心继续在量子通信领域进行开创性研究,为安全通信提供了重要支持。尼尔斯·玻尔研究所及丹麦技术大学的量子技术中心在量子计算应用研究方面也取得了显著进展,显示了丹麦在全球量子技术研究和开发中的领导地位。在瑞典,政府对量子技术的高度重视反映在其与顶尖研究机构的紧密合作上。斯德哥尔摩的KTH皇家理工学院便设立了一个量子技术中心,其中的研究人员致力于探索量子计算的各个领域。2023年3月,五家机构联合发布了《瑞典量子议程》报告,呼吁国家制定量子技术战略。报告指出,瑞典的国防与国家安全领域能够通过采用量子计算、量子模拟、量子通信和量子传感等领域的颠覆性技术,创新并改进应用程序,从而获得显著价值。报告链接:https://www.vinnova.se/globalassets/bilder/publikationer/the-swedish-quantum-agenda.pdf?cb=20230328130156该报告的共同作者之一,创新资助机构Vinnova的总干事达莉亚·伊萨克松(Darja
2月22日 下午 3:00
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Apple,启用抗量子加密!

光子盒研究院有一个结论是,加密通信的流行度正日益增长。存在一个不可避免的真相:量子计算的突破时刻——Q-Day,迟早会到来。虽然这一天可能不会立即到来,但当它到来时,量子计算将能够轻易破解当前的密码和公钥加密系统。这是因为量子计算机拥有解密这些系统的巨大能力。尽管实用的量子计算机还未成为现实,苹果却已经在其iMessage服务中引入了这项技术,这是迄今为止最大规模的抗量子加密技术部署之一。2月21日,苹果公司宣布对其iMessage通讯平台进行升级,以抵抗未来可能出现的加密破解技术。“这是iMessage历史上最重要的加密安全升级。PQ3是一个开创性的抗量子加密协议,它推进了端到端安全信息传输技术的发展。PQ3具有抗妥协加密和广泛的防御功能,甚至可以抵御高度复杂的量子攻击,是第一个达到我们所说的3级安全等级的信息协议,提供的协议保护超过了所有其他广泛部署的信息应用程序。据我们所知,PQ3是世界上任何大规模消息传输协议中安全性能最强的。”官方声明链接:https://security.apple.com/blog/imessage-pq3/新的加密协议名为PQ3,它代表着科技界正在积极准备迎接量子计算的潜在突破,并确保目前保护用户通信的方法不会过时。苹果公司在其官方博客文章中宣布,将对iMessage加密协议进行重大更新,使其能够抵抗量子计算的影响。该公司表示,新的PQ3协议预计将在今年(2024年)内完全替代所有现有支持的对话协议。自2011年推出以来,iMessage一直是首批将端到端加密作为标准功能的通讯应用之一。随着时间的推移,苹果不断增强iMessage的加密基础,以提高其安全性。最值得注意的一次升级发生在2019年,当时苹果将其加密协议从RSA过渡到了更为安全的椭圆曲线加密(ECC)。为了进一步加强对用户隐私和安全的承诺,苹果对iMessage协议进行了革命性的更新。苹果公司在其博客文章中表示,PQ3
2月22日 下午 3:00
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首例!量子AI研发癌症药物,揭秘新一代“医疗利器”的诞生→

Python软件包,该软件包可通过以下链接访问:https://docs.orquestra.io/docs/qml-core/index.htmlZapata
2月21日 下午 6:55
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「混合加密」是抗量子安全时代的答案吗?

光子盒研究院支持者认为,通过结合使用多种加密算法,可以有效地补充单一抗量子算法的不足之处,尽管如此,性能、复杂性和安全性挑战仍然存在。这种情况就像是,当你只有一个降落伞时是否还需备用降落伞一样。许多首席信息安全官(CISO)、安全团队和密码学家在探索下一代加密协议时,会提出这类比喻来质疑加密算法的选择。他们在思考,用户是否真的需要多层次的加密保护?这是否值得承担额外的复杂性和成本?关于“混合加密”的讨论通常从对其定义的争议开始。混合加密是指公钥加密(非对称加密)和对称加密的结合应用。这种结合多种算法的系统并不鲜见,而且数学家们将不同的算法组合使用以充分发挥各自优势的做法已有一段时间。例如,许多公钥系统仅用公钥算法来加密对称密钥,然后用这个对称密钥来加密数据。像AES这样的对称算法通常运行速度更快,混合加密方法正是利用了这一点。随着美国国家标准与技术研究院(NIST)抗量子密码学(PQC)竞赛开发的抗量子算法的推出,这个话题现在受到了广泛关注。一些人怀疑新方法的可靠性,并希望通过某种混合方法在过渡期间提供额外的保障。使用多个层级的加密方法并非新创意。斯图尔特·哈伯(Stuart
2月21日 下午 6:55
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年度巨作!《2024全球量子计算产业发展展望》发布

光子盒研究院2月20日,《2024量子计算产业发展展望》的中文版报告通过光子盒官方平台发布,英文版报告通过ICV官方平台发布。后台回复“24计算”,获取中文版报告全文!英文版报告获取地址:https://www.icvtank.com/newsinfo/897610.html在过去的一年里,光子盒与您一同见证了全球量子计算领域取得的多方面进展和突破,这些成就正在引领人类进入一个前所未有的计算时代。年度报告作为光子盒的年度产品,为量子行业里的政策决策者、科研工作者、商业人士等提供着综合、全面、具有洞见的观点。2023年,在超导、离子阱、光子、中性原子、半导体等多种技术路线上持续发展;在量超融合、大模型与量子计算结合、量子计算机群等方面,发生了很多具有意义的进展事件。量子计算云平台也日益成熟,逐步降低量子计算的门槛和成本,为用户提供更为便捷的服务。这进步将使得更多行业和领域能够充分利用量子计算的能力,推动其应用范围和影响力的不断扩大。本报告经过ICV研究团队与光子盒(QUANTUMCHINA)研究团队通力合作编写,旨在确保信息的准确性和分析的合理性。希望我们的报告,能够为行业发展尽绵薄之力。然而,由于知识和视角的局限性,报告中可能存在误差或不足之处,我们诚挚欢迎并感激任何形式的批评和建议。站在这个充满挑战和机遇的时刻,我们仍对2024年量子计算的产业发展充满信心和期待。让我们携手共进,共同见证量子计算产业的蓬勃发展。光子盒作为ICV的中国合作方,再次感谢中电信量子集团、量旋科技、本源量子、华翊量子、国盾量子、启科量子、微观纪元、知冷低温、中船鹏力、中微达信和中科酷原给予的支持。亮点·
2月20日 下午 7:55
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十年路线图,定位全球首个“量子谷”!

光子盒研究院2月14日,量子旗舰计划宣布了一条新的路线图,呼吁结束对外部国家在关键组件和硬件开发上的依赖,同时力图将欧洲塑造为全球首个“量子谷”。量子领域的专家们在布鲁塞尔与欧盟委员会的政策制定者和代表会晤,介绍了这一新的战略研究与产业议程SRIA
2月19日 下午 6:55
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周报 | “特别关注”量子技术:白宫更新《关键和新兴技术清单》;欧洲发布世界首个“量子谷”路线图

光子盒研究院济南市建成全国最大的光量子雷达监测网2月1日,济南市政府新闻办召开新闻发布会,介绍2023年生态环境质量情况。济南市生态环境局党组书记、局长钱毅新表示,济南市建成全国最大的光量子雷达监测网,碳监测评估试点走在全国前列,济南首个自建大气环境超级站正式启用。来源:http://jinan.iqilu.com/news/2024/0201/5595070.shtmlInfleqtion公布五年量子计算路线图,推进量子大规模商业化2月8日,量子信息公司Infleqtion在现场网络研讨会上分享了广泛的最新业务信息,并首次展示其新的5年量子计算路线图,以及新的合作伙伴关系和赢得的客户。来源:https://www.infleqtion.com/events/shape-the-future-with-infleqtion-quantum-solutions-for-2024-and-beyond《自然》发表文章,纪念玻色统计学100周年2月9日,《自然》发表文章《当世界在寻找量子解决方案时,玻色统计学(Bose
2月18日 下午 8:06
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迎新春、启未来:创始人顾成建携手光子盒,共谱量子科技新篇章!

光子盒研究院新年之际,光子盒科技团队携手创始人顾成建,向您致以最诚挚的祝福和新年问候。在这个充满希望的新起点,我们不仅回顾过去一年的成就与挑战,更展望未来,携手共进,续写科技创新的新篇章。顾成建先生特别准备了一份新年贺词,分享我们的感恩之情和对未来的美好憧憬。让我们共同期待,在新的一年里,光子盒科技将携手每一位伙伴和用户,不断突破创新,为科技世界带来更多惊喜和价值。感谢您的支持与陪伴,让我们携手迈向更加辉煌的2024年!贺词原文如下:日月其迈、时盛岁新。值此新年到来之际,我谨向关心支持光子盒发展的各级领导,各界友人致以节日的祝福和衷心的感谢!向公司各位同仁及家属致以亲切问候!不确定性,这一量子力学的专业术语,已经成为当今世界的热词,面对不确定,主要发达国家都将科技发展作为解决问题的关键。连续两年的诺贝尔奖,将量子这一未来科技与未来产业推向了最前沿,目前已有超过30个国家制定了量子专项规划,美国更是构建了庞大且完备的量子科技产业推进体系,每年联邦财政投入近10亿美金。中国在这轮新的科技革命中,与美国并驾齐驱,量子科技成果不断涌现,量子科技公司日益壮大。从量子科技到量子产业,我们需要投入更多的关注度,光子盒就是为中国的量子科技产业化应运而生。在过去的这一年,我们发布了近2000份科技与产业资讯、28份产业调研报告,在量子产业活动、产业资源链接、投融资服务等方面都努力做好量子产业第三方的角色,打造专业的中国量子产业智库。遥望未来20年,展望未来10年,在新的一年,我们将继续与中国量子科技与产业的各界同仁,共同携手,一起努力。希望多一些共识;多一些扎实;多一些合作。道阻且难,行则将至!最后祝福大家新春快乐,龙年龖龖,前程朤朤!相关阅读:哪些文章最受欢迎?光子盒2023年度精选(值得收藏!)2023量子科技十大用例
2月9日 下午 11:55
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IBM、微软领衔力作:评估量子计算机的好处和风险

光子盒研究院在最近一篇发表于arXiv的研究中,来自量子计算领域的杰出学者们探讨了量子计算的当前动态及其在商业应用方面的潜力。该论文突出了在不远的将来,量子计算机可能带来价值的四大关键发展方向:包括变分算法、误差缓解技术、电路编织方法以及量子计算机在商业领域的探索与应用。进一步,研究详细分析了解决公钥加密问题的挑战,并回顾了一系列研究,这些研究阐明了运行Shor算法以破解公钥加密所需的具体资源。研究指出,鉴于这些资源的重要性,量子计算机在可预见的未来内实现此类目标似乎不太可能。因此,作者们得出的结论是,量子计算机在能够处理与密码学相关的复杂计算之前,预计将先执行对经济产生实际影响的计算任务。该文还深入介绍了运行多种量子算法所需的资源,尤其是附录A值得关注,其中详细列出了66种不同算法的应用范围,并估算了执行这些算法所需的逻辑量子比特数以及T门或Toffoli门的数量。在本文中,光子盒精心整理并分享了一些关键内容,感兴趣的读者可以点击文末的“阅读全文”按钮,以访问完整论文的链接,获取更多详细信息。尽管量子计算作为一个主题在近些年获得了媒体的广泛报道,其实它的概念并不如报道中那样的新鲜。早在1959年12月,理查德·费曼在其标志性的演讲“在底部有足够的空间”(There’s
2月8日 下午 6:55
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前沿防御:Linux基金会、英伟达、IBM牵头成立「抗量子密码学联盟」

光子盒研究院为了应对量子计算对密码安全构成的挑战,2月6日,Linux基金会宣布成立抗量子密码学联盟(PQCA),联盟的创始成员囊括了亚马逊网络服务(AWS)、思科、IBM、IntellectEU、英伟达、QuSecure、SandboxAQ以及滑铁卢大学等领军企业和机构。网站链接:https://pqca.org/Github链接:https://github.com/pqca量子计算的发展预期将以远超现有技术的速度解决复杂问题,但同时也对现行加密体系带来潜在风险。为此,PQCA携手创始成员共同推进抗量子加密技术(PQC)的发展与应用,旨在解决这一挑战。滑铁卢大学组合与优化系密码学副教授道格拉斯·斯蒂比拉(Douglas
2月8日 下午 6:55
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重磅发布!2023中国量子公司十大社会影响力事件(Quantum10)

光子盒研究院在2023年,我们荣幸地宣布光子盒“Quantum10”年度评选再次成功举办,这一榜单旨在彰显中国量子公司在社会影响力方面的显著成就。作为国内量子领域中一个重要的内容平台,我们深感此次活动的成功不仅是团队努力的成果,更是广大量子科技爱好者、专业人士以及社会大众共同关注与支持的结果。本次评选的启动,得到了业内外广泛的关注与热议,吸引了近1.8万名参与者和250余条评论,这一切的参与和互动,使我们深切感受到了社会对量子科技发展的高度期待和对科技进步的热情关注。我们由衷感谢每一位参与者的贡献,是他们的积极参与让这次活动的影响力得以显著提升。“Quantum10系列”的初衷是寻找和记忆那些让中国量子公司及其从业者感动、自豪的瞬间。在过去的一年里,尽管面临诸多挑战,中国的量子企业和从业者们依旧展现出了令人钦佩的创新精神和不屈不挠的努力,为量子科技的发展作出了重要贡献。通过这次活动,我们收到了来自光子盒微信公众号用户的大量反馈,他们不仅分享了对候选事件的看法,还提出了许多宝贵的意见和建议,对此我们深感谦卑和感激。我们承诺,将继续倾听社区的声音,努力改进和优化未来的评选活动,以更好地服务于我们的用户、推广量子科普知识。尽管2023年的榜单集中展示了部分突出成就,但我们深知,这些成就只是中国量子行业广泛进步的一部分。每一位从业者的辛勤工作和奉献精神都为推动中国量子科技的发展做出了不可或缺的贡献。我们对此表示最深的敬意,并向所有为之努力的量子科技工作者表示衷心的感谢。1)评选流程本次评选经过三轮,分别为:第一轮:2023年12月中旬,光子盒从2023年度内中国量子公司中筛选出50个候选事件。第二轮:2023年12月下旬进入复评。根据新闻性、重要性、历史性、先进性与影响性等五个维度,光子盒邀请量子领域专家进行复选,认真审查初选条目。2024年1月上旬,综合特约专家、统筹研判等多方意见,确定20个定评候选条目。第三轮(终轮):2024年1月下旬,由社会大众进行投票海选。以得票多少为基础,统筹考量,最终评选出“2023中国量子公司十大社会影响力事件”。2)关于颁奖入选2023中国量子公司十大社会影响力事件(Quantum10系列)的公司,主办方光子盒将于近期颁发证书,请相关单位尽快与光子盒取得联系。联系人:王女士(手机18811745153,邮箱wangxin@quantumchina.com)3)特别提示如果同一公司在多个类别中均获奖,将其所有奖项合并,并以公司名称的统一形式记录;颁奖过程将通过邮寄方式进行,以一座奖杯的形式呈现。此举旨在确保奖项的准确性和公正性,同时为每个获奖公司提供独立的奖杯。本次评选活动遵循公开、公平、公正、公益、科普的原则,严厉禁止以任何形式进行刷票等作弊行为。本次评选的所有内容和图片均出自公司官方平台。说明:排名不分先后,仅根据原报道的发布日期进行排序。在本次评选中,部分公司荣获两项入榜荣誉。奖项的颁发将统一采用公司名称,并以一座奖杯的形式进行呈现。因此,在本轮名单中,总共列出了11项入围事件。中电信量子集团:在安徽合肥揭牌成立2023年5月29日,中电信量子信息科技集团有限公司(以下简称:中电信量子集团)在合肥成立,国务院国资委、安徽省委省政府、中国电信集团领导出席揭牌仪式。公司注册资本30亿元,是目前全球注册资本最高的量子科技企业。中电信量子集团的成立,是央地联手践行国家战略的决心体现,可依托中国电信覆盖全国全网的云网资源、开发能力、服务渠道等优势,推动量子通信产业化、布局量子计算能力,形成集聚效应。知冷低温:研制国内领先的量子计算用极低温稀释制冷机2023年6月,依托于安徽大学物质科学与信息技术研究院的量子材料与物理研究所王绍良、单磊团队的项目成果:量子计算用极低温稀释制冷机AHU-DR400,合肥知冷低温科技有限公司在安徽大学绿色产业创新研究院注册成立。公司集量子计算用极低温稀释制冷机的研发、生产、销售为一体,目前已经开发有ZL-DR400型、ZL-DR1000型两种规格型号产品,以满足不同场景需求,致力于为中国量子计算提供必备的极低温环境。中国移动、中国电科:发布“五岳”量子计算云平台2023年8月,中国移动携手中国电科发布“五岳”量子计算云平台。中国电科目前已突破20比特量子芯片设计与制造,9mK级极低温制冷、量子-电子混合算力控制等核心关键技术,成功研制了全自主可控的20比特超导量子计算机。中国移动依托移动云率先布局公有云量子计算云服务,链接融合中国电科超导量子计算机,通过“五岳”量子计算云平台提供开放的量子融合算力测试环境,可为高校、企业和科研人员开展量子算法实验提供有力支撑。中微达信:推出首个量超融合的“经典+量子融合计算测控组件”2023年8月,成都中微达信科技有限公司(简称“中微达信”)在第二届中国计算机学会量子计算大会暨中国量子计算产业峰会(CQCC
2月7日 下午 4:00
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跃入逻辑量子比特时代?经典算法逆袭,IBM-IonQ重塑“量子优势”!

光子盒研究院IBM量子与IonQ的研究团队携手揭露了由哈佛大学和QuEra公司研究团队进行的一项卓越纠错研究中的另一种经典模拟算法,后者的研究最近发表于《自然》杂志。IBM与IonQ的团队在ArXiv上发布报告,称他们的经典算法仅用0.00257947秒便完成了哈佛-QuEra团队用48量子比特设备所进行的同一计算任务。论文链接:https://arxiv.org/abs/2402.03211追求量子优势的目标是确认并展示量子设备在某些计算任务上相对于经典系统的明显优势。而现在,量子硬件的快速发展与经典模拟的持续改进之间的动态互动,使得量子优势的追求变得复杂。2023年12月,哈佛大学的Bluvstein等人的研究通过在48逻辑量子比特系统上展示瞬时量子多项式时间(Instantaneous
2月7日 下午 4:00
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投资6000亿卢比!铺就印度量子技术崛起之路

光子盒研究院作为光子盒新开设的栏目,“风声”伴随着时代的脉搏,洞察政策的微妙变化,致力于为读者揭开政策背后的深层故事。在这里,每一条政策不仅是冰冷的文字,而是活生生的历史、文化和社会的缩影,承载着改变时代的力量。在光子盒的“风声”里,每一条政策都有它的故事,每一个分析都充满智慧。让我们一起在“风声”中,读懂时代,把握未来。印度,这个历史悠久、文化丰富的国家,正以一种前所未有的速度和决心,步入量子技术的新纪元。近年来,印度政府宣布了一项宏伟的计划:在2023/24至2030/31年间,投资高达6003.65亿卢比(约合7.4亿美元)于国家量子任务(NQM)。这不仅是一项财政巨头,更是国家战略的核心。该计划旨在培养一支熟练的劳动力队伍,推动量子技术的研究与开发,确立印度在这一战略重要领域的全球领导地位。NQM的野心远不止于此。它的设立,意味着跨学科合作与精细规划的新时代的到来。该计划不仅致力于弥合学术研究与实际应用的差距,更希望通过创新来重新定义国防、计算、通信和医疗保健等多个领域。在全球量子技术的激烈竞争中,印度的NQM无疑是塑造国际量子科学技术格局的关键一环。其目标不仅仅是在全球范围内竞争,更是在量子研究、创新和应用领域中占据领导地位。NQM的时机正逢其时,与全球量子技术的迅猛发展同步,为印度带来了通过这些发展促进经济增长、科学进步和技术突破的绝佳机会。NQM的目标之一是在接下来的8年内交付一台具有50-1000个物理量子比特的中等规模量子计算机。在印度政府科学技术部(DST)的推动下,该国家量子任务已经迈出了重要的一步。2024年1月20日,DST发布了关于建立四个主题中心(T-Hub)的预提案征集,这是其第一个重大公告。这些提案预计将与NQM的目标保持一致,重点探索和应用量子技术在量子计算、通信、传感与计量以及量子材料与器件等领域。DST部长阿拜·卡兰迪卡尔(Abhay
2月6日 下午 6:55
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“正式跃入逻辑量子比特时代”!意味着什么?

光子盒研究院量子计算机因其强大的功能而备受瞩目,但由于量子力学的固有特性,它们也特别容易出现错误。我们正处于量子计算的重大革命之中,这场革命有潜力重新定义计算和问题解决的边界。此次,革命的核心在于向“逻辑量子比特时代”的过渡,预计将显著降低量子计算机的错误率。为了充分理解这一发展的重要性,我们首先需要掌握量子计算机的基本组成部分——物理量子比特及其容易出错的特点。量子比特的独特性质——包括能够处于叠加态(同时表示0和1)的能力,以及量子纠缠,为量子计算机解决一些传统上被认为难以攻克的问题提供了可能。但是,这些物理量子比特无论采用何种实现形式,都极易受到环境噪声、控制机制不完善和量子态本身脆弱性的影响而出错。量子比特的这种易错性极大限制了量子计算机的实用性。即便是实现了所谓的99.9%高保真度,每1000次操作中也会有一次发生错误。在需要数千甚至数百万量子比特操作的量子计算领域,这样的错误率是令人望而却步的。如果无法累积大量错误,从而保证结果的可靠性,那么进行长期计算几乎是不可能的。相比之下,经典计算机的错误率几乎可以忽略不计。得益于高度可靠的半导体技术和复杂的纠错方法,经典计算机的错误率低至每五万亿次运算才会出现一次错误。这种卓越的可靠性是现代计算能力的基石,使得从简单的算术运算到复杂的模拟和数据处理都成为可能。逻辑量子比特是通过对多个物理量子比特进行编码来构建的,旨在防止错误的发生。与直接代表实际量子硬件的物理量子比特不同,逻辑量子比特代表了一个更高层次的抽象,是容错量子计算中采用的概念。它们提供了一种在存在噪声和错误的环境下执行可靠量子计算的策略:通过将单个物理量子比特的信息分散到多个物理量子比特中,逻辑量子比特能够引入一定的冗余和错误保护机制。要使量子计算机真正有用并能与经典计算机竞争,我们必须大幅提高其错误率。然而,仅仅提高物理量子比特的保真度似乎不够以弥补这一差距——这就是量子纠错和逻辑量子比特概念显得尤为重要的原因。逻辑量子比特的概念类似于经典计算中采用的重复代码,其中信息通过在多个比特上的重复来防止错误。但物理学中的不可克隆定理规定,量子比特不能简单地被复制,因此量子纠错策略中,逻辑量子比特的状态是通过分散到多个物理量子比特上来实现的。这种冗余允许检测和纠正单个物理量子比特可能出现的错误,从而维护量子信息的完整性,并显著降低错误率。通过逻辑量子比特的使用,我们能够开始挖掘量子计算机的真正潜力。通过将多个物理量子比特组合成一个逻辑量子比特,量子纠错引入了容错功能。即使其中一个或多个物理量子比特发生错误,逻辑量子比特的整体状态仍然可以被保留,并可以根据其余未变化的物理量子比特的状态进行重建。这种方法显著提高了量子计算机的稳定性和可靠性,使其能够执行更长时间、更复杂的计算任务而不出错。一般而言,构成每个逻辑量子比特的物理量子比特越多,其错误率就越低。尽管逻辑量子比特和量子纠错领域仍处于不断研究和探索之中,关于最有效的纠错码、物理量子比特与逻辑量子比特之间最佳比例以及如何实现这些系统的实际挑战等问题仍然存在。因此,研究人员正致力于探索各种策略和设计,以最大限度地提高逻辑量子比特的效率和可行性。那么,我们正处于迈向逻辑量子比特时代的关键时刻吗?尽管面临不少挑战,哈佛大学与QuEra
2月5日 下午 6:55
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未来产业竞赛!中美引领全球量子信息产业发展

AI在PyTorch框架的基础上得到了进一步的增强,为开放数据经济的协同创新做出了贡献。科技巨头微软和谷歌分别通过将ChatGPT集成到必应和推出Budd实现了重大里程碑。
2月5日 下午 6:55