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周报 | 鸿海集团3年内将推出10比特量子电脑;《广东省质量强省建设纲要》:抢占量子通信等发展制高点

光子盒研究院 光子盒 2023-11-30

光子盒研究院




《广东省质量强省建设纲要》:抢占量子通信等未来发展制高点
 

6月16日,中共广东省委、广东省人民政府印发《广东省质量强省建设纲要》,提出提升产业集群质量引领力。加强先进技术应用、质量创新、质量基础设施升级,培育发展一批引领性强的战略性产业集群。增强5G、超高清显示等领域产业技术优势,支持人工智能、区块链、量子信息等前沿领域加强研发布局,支持量子通信、信息光子、太赫兹、新材料等领域努力抢占未来发展制高点。 来源:http://www.gd.gov.cn/gdywdt/gdyw/content/post_4199552.html
鸿海董事长刘扬伟:目标在2025年推出10比特量子电脑
 
6月21日,鸿海董事长刘扬伟在一个会议上发表了专题演讲,介绍了量子科技的特点和应用领域,并透露了鸿海集团的量子电脑研发计划。他表示,鸿海集团希望在2025年推出10比特的量子电脑,并通过云端向外界提供10比特的量子计算能力,全面朝“量子计算”、“量子通讯”、“量子感测”、“量子模拟”等四大领域发展。 谈到什么是量子计算,刘扬伟指出,量子计算有“叠加”及“纠缠”两大特性。刘扬伟强调,任何具有开关特性的物质都可以用来制造传统电脑;同样地,任何具有叠加和纠缠特性的物质都可以用来制造量子电脑。目前有人使用光子、钻石等物质来做量子电脑,但还没有确定哪种物质最适合。他说,鸿海集团正在全力研发量子电脑,希望2025年10比特量子电脑可以上路,并准备把10比特量子运算力透过云端对外开放。 刘扬伟还表示,现在谈论量子科技的商业化应用还为时过早,需要所有相关行业的共同努力。 来源:https://www.ithome.com/0/701/408.htm
中国科学家创造城际量子密钥率新纪录 

提高量子密钥率是量子通信最紧迫的任务之一。更高的密钥率可实现更频繁的密钥交换,不仅能为更多网络用户提供服务,还能显著提高量子通信效率。我国科学家将异步匹配技术与响应过滤方法引入量子通信,创造了城际量子密钥率的新纪录——传输距离201公里下量子密钥率超过每秒57000比特、传输距离306公里下量子密钥率超过每秒5000比特。相关成果20日发表于国际学术期刊《物理评论快报》。 北京量子信息科学研究院袁之良团队与南京大学物理学院副教授尹华磊合作,将“异步匹配”技术应用于量子通信,大大提高了密钥率,且集中了“双场”协议与“测量设备无关”协议的优势,以更简单的量子通信架构,实现了尽可能长的量子通信距离。这一研究的最大贡献是创造了城际量子密钥率的新纪录。在相距400公里处的密钥率较此前提高了6个数量级。在传输距离306公里的安全密钥率超过每秒5000比特,传输距离201公里下量子密钥率超过每秒57000比特,已可满足城市间语音通信的实时加密需求。 业内认为这一成果对商用化、高安全性的城际量子通信具有重要价值,对我国构建经济高效的城际量子安全网络具有重要意义。 来源:http://www.bj.xinhuanet.com/20230620/273821fad3cd42efb20863854b61fb64/c.html 微软10年内将制造出量子超级计算机

6月22日,微软公布了三个重要的量子计算公告。首先,公司宣布它已经实现了通往量子超级计算机的六步路线图的第一个里程碑,并发表了一篇经同行评议的研究论文来证明这一成就。 微软工程师兼高级量子开发副总裁Krysta Svore预计,将会在10年内完成量子超级计算机的构建。微软董事长兼CEO Satya Nadell在Twitter上公布了微软的宏大目标:将未来250年的化学和材料科学进展压缩到未来25年。 微软还为实现其量子超级计算机制定了一个六步路线图,该路线图涉及以下内容:
- 创造和控制马约拉纳
- 开发受硬件保护的量子比特- 高质量的硬件保护的量子比特- 一个多量子比特系统- 一个有“弹性(resilient)”的量子系统- 一个可靠的量子超级计算机
Svore强调,第五步将是一个基础性的突破,可以实现第一个rQOPS。“我们将首次拥有逻辑量子比特和一个有弹性的量子系统。一旦我们拥有这些可靠的逻辑量子比特,我们[将]能够设计一台量子超级计算机。” 该科技巨头的第二项公告是将其人工智能(AI)助手Copilot整合到Azure Quantum中——这为基于云的量子工具增加了使用自然语言的能力。Svore发布的博文Accelerating scientific discovery with Azure Quantum,详细阐述了微软的量子计算进展和计划。 来源:https://cloudblogs.microsoft.com/quantum/2023/06/21/microsoft-achieves-first-milestone-towards-a-quantum-supercomputer/ 

英国研究与创新(UKRI)拨款4500万英镑开发量子技术 

科学部长在伦敦科技周期间宣布提供新资金,以进一步推进英国的量子技术研究和创新。资金包括: - 800万英镑用于资助12个探索定位、导航和定时(PNT)的量子技术的项目;-  600万英镑资助11个致力于软件化量子计算的项目;-  600万英镑用于19个项目的量子计算应用的可行性研究;-  2500万英镑用于通过小企业研究计划(SBRI)资助7个量子化PNT项目。 另外,英国国家量子计算中心(NQCC)也对外公开表示,其正在投资3000万英镑以在英国建设一个量子计算原型机测试平台,该测试平台将支持英国大学和企业在量子技术领域的研究发展。英国科学部部长认为这个项目计划对于推动该国量子计算产业的发展具有重要意义。 来源:https://www.ukri.org/news/ukri-awards-45-million-to-develop-quantum-technologies/ 欧盟发布经济安全战略,拟限制量子计算、人工智能等关键技术出口 

欧盟执行机构于周二(6月20日)提出了一项草案,对可用于军事目的的关键技术实施新的出口管制。这份名为《欧洲经济安全战略》的文件草案虽然没有点名中国,但强调欧盟应与有共同关切的国家合作,并使用了“去风险”一词,显示要减少对中国经济的依赖。此外,欧盟还计划在年底前推出关于限制可能威胁欧盟安全的对外投资的提案。 在该文件中,欧盟委员会警告称,出口和分享量子计算、人工智能和机器人等关键创新技术将是一种潜在的安全风险,因为可能会把这些技术泄露给希望将其用于军事用途的国家。 文件显示,欧盟委员会和成员国将审查对外投资可能带来哪些风险,并将在今年年底前提出新的措施,对可能增强军事和情报能力的商品进行管制。欧盟将成立一个由成员国专家组成的专门小组,以协助完成这些任务,建立一个结构化、保密的新合作机制。欧盟领导人将于下周在布鲁塞尔召开峰会,届时将讨论这一话题。 来源:https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_23_3358
美国国家科学基金会和印度科学技术部宣布合作研究机会 

当地时间6月19日,美国国家科学基金会宣布启动美国国家科学委员会(NSF)和印度科学技术部(DST)合作研究机会(NSF 23-114)合作提案提交特别指南。 这些指导方针旨在促进美国和印度研究人员和机构之间的双边科学合作,使计算、通信、信息科学和工程、先进的网络基础设施、安全可靠的计算以及网络物理系统等各个方面的研究和创新取得突破性进展。 美国调查人员需要在8月15日或12月15日的目标日期前提交给美国国家科学基金会。NSF-DST提案征集网络研讨会和美国-印度合作研究问答分别于6月21日美国东部时间上午9点至上午10点(美国东部时间下午6:30至晚上7:30)以及7月11日美国东部时间上午11点至下午12点(美国东部时间晚上8:30至晚上9:30)开展。 来源:https://www.nsf.gov/pubs/2023/nsf23114/nsf23114.jsp 丹麦政府投资10亿克朗(9300万美元)用于量子研究 

丹麦将开始实施其首个量子技术子战略,这表明该国认识到量子技术对医疗保健、绿色转型和网络安全等关键领域的潜在影响。通过对研究和创新的10亿克朗(约9360万美元)的专项投资,政府旨在推动丹麦的量子研究,并为量子技术的开发和利用建立一个强有力的框架。 国家量子技术战略的主要目标是促进丹麦的量子研究,确保其继续保持全球领先地位,并促进将研究成果转化为应对全球挑战的实用量子解决方案。 量子领域战略研究与创新新计划子战略中的一项关键举措是量子领域研究与创新的战略计划。该计划旨在确保多年专注于量子研究和创新,为丹麦量子技术发展的科学突破做出贡献。它既包括对基础研究的投资,也为量子技术的早期应用以及研究与创新之间的协同作用铺平道路。这将有效地使我们能够将我们强大的研究地位转化为创新和在社会上的实际实施。 来源:https://investindk.com/insights/denmark-makes-decision-to-spend-1-billion-dkk-on-quantum-research-and-innovation-strategy 亚利桑那大学将试行新的国防部培训计划

亚利桑那大学是被选为美国国防部新的国防文职训练团(DCTC)项目的四所大学之一,该项目旨在为大学生在国防部的采购(采购、实施和支持新系统、物资和服务)中的文职职业生涯做好准备。该项目将为学生报销学杂费,并提供每月2000美元的生活津贴、国防部带薪夏季实习以及毕业后在国防部就业的机会。 亚利桑那大学与普渡大学、弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)和北卡罗来纳州立农业与技术大学( North Carolina Agricultural and Technical State University)一起被选为国防文职训练团举办试点项目。在四所大学中,为期两年的试点项目将由大约80名学生组成,他们将于2025年春季毕业。该项目将在两年内以两个单元的课程进行,相当于每周大约6小时的工作。在该项目过程中,还将有计划的活动和社会活动。在亚利桑那大学应用研究公司的协助下,学生还将获得自己的政府安全许可。 亚利桑那大学试点项目系统和工业工程教授兼首席研究员Larry Head表示,所有专业的本科生都可以申请,但那些学习商业、工程、金融、公共政策和计算机科学的学生将有最多的机会将他们的作业应用于该项目。 来源:https://news.arizona.edu/story/uarizona-pilot-new-department-defense-training-program 

英特尔、HRL实验室与威斯康星大学麦迪逊分校合作,加速量子计算研究 

6月15日消息,半导体量子计算领域的两家领先公司——英特尔和HRL实验室,正在与威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Madison)的研究人员合作,麦迪逊分校本身就是量子计算的长期学术领导者。 威斯康星大学麦迪逊分校与英特尔和HRL实验室的单独伙伴关系是LPS量子信息科学研究中心(LPS Qubit Collaboratory,LQC)6月14日宣布的第一轮合作的一部分,LQC是物理科学实验室(LPS)主办的国家量子信息科学研究中心。LQC是为了支持《国家量子倡议法》而成立的,它正在促进行业、学术和国家实验室之间的伙伴关系,以推进量子信息科学的研究。 通过刚刚宣布的合作,英特尔和HRL实验室将向华盛顿大学麦迪逊校区物理学教授Mark Eriksson的团队发送最先进的芯片,该团队将进行实验以开发改进的量子操作。与任何良好的合作一样,所有合作伙伴都有望以某种方式受益。对芯片进行的研究将为这些公司提供有关其设备和改进方法的信息;华盛顿大学麦迪逊分校的学生将与业界合作进行实践研究,在获得实际经验的同时推动该领域的研究。 来源:https://www.physics.wisc.edu/2023/06/15/partnerships-bring-together-uw-madison-quantum-computing-research-industry-leaders/ CEA Leti和英特尔将利用层转移技术开发2D TMD,用于未来晶体管缩放 

6月19日,CEA Leti和英特尔宣布了一项联合研究项目,旨在开发300mm晶圆上二维过渡金属二硫族化合物(2D TMDs)的层转移技术,目标是将摩尔定律扩展到2030年之后。 二维层状半导体的一些特性将2D-FET堆叠纳米片器件定位为2030年后晶体管扩展的有前途的解决方案,这将需要高质量的2D通道生长、适应性转移和稳健的工艺模块。为此,这个多年期项目将开发一种可行的层转移技术,将高质量二维材料(生长在300毫米首选基板上)转移到另一个用于晶体管工艺集成的器件基板。英特尔为该项目带来了数十年的研发和制造专业知识,CEA-Leti还提供了键合(bonding)和传输层专业知识以及大规模表征。 英特尔技术开发高级研究员兼英特尔欧洲研究总监Robert Chau表示:“随着我们不断推动摩尔定律,2D TMD材料是一种很有前途的选择,可以在未来扩展晶体管的缩放极限。该研究项目的重点是开发一种可行的基于二维TMD的300mm技术,用于未来的摩尔定律晶体管缩放。” 来源:https://www.leti-cea.com/cea-tech/leti/english/Pages/What's-On/Press%20release/Moore%E2%80%99s-Law-CEA-Leti-Intel-to-Develop-Atomically-Thin-2D-TMDs-on-300mm-Wafers.aspx 英特尔与德国签署协议,扩大马格德堡晶圆制造基地的范围 

当地时间6月19日,英特尔和德国联邦政府签署了一份修订后的投资意向书,为英特尔计划在德国萨克森-安哈尔特州首府马格德堡的尖端晶圆制造厂提供服务。该协议包括英特尔扩大对该工厂的投资,目前预计将超过300亿欧元,用于在欧洲建造两座一流的半导体设施——晶圆厂。同时,德国政府将会加大对于英特尔的投资计划的补贴,以反映英特尔投资范围的扩大,以及经济状况的变化。 虽英特尔并未正式公布德国政府提供的补贴金额规模,但此次英特尔和德国联邦政府投资协议的签署,也意味着双方就补贴问题达成了一致。 德国副总理兼联邦经济事务和气候行动部长Robert Habeck表示:“今天的协议是德国作为创新和投资、就业、复原力和竞争力所在地的一个里程碑。英特尔的投资将把德国的半导体生产提高到一个新的水平,是对欧洲(半导体)主权增长的重要贡献。”英特尔在新闻稿中表示,这笔投资不仅将在马格德堡和萨克森-安哈尔特,而且将为德国乃至整个欧盟带来巨大的经济效益。 来源:https://www.intel.com/content/www/us/en/newsroom/news/intel-german-government-agree-magdeburg.html#gs.1ydptu DistriQ推出量子工作室,并与Quantonation Ventures和ACET合作 

6月20日,总部位于魁北克舍布鲁克的量子创新区DistriQ宣布创建量子工作室,并与Quantonation Ventures和ACET(Accélérateur de Création d'Entreprises Technologiques,企业技术创新中心)合作。量子工作室是一个创业工作室和支持体系,专门用于使量子创新者研究、开发和完善他们的项目,目的是为客户创造新的独特技术解决方案。 量子初创企业具有特定的特征,需要创建一个完整的生态系统:卓越的学术、基础设施、庞大的人才库、获得私人和非稀释性融资以及公共支持。DistriQ、Quantonation和ACET的量子工作室将把这些元素结合在一起来支持量子初创企业,这些初创企业将在舍布鲁克大学量子研究所的支持下成为全球领导者。 DistriQ将研究、教学、创业和产业有效地结合在一起,从而营造出一个有利于量子创新的世界级环境。Quantonation Ventures管理合伙人Christophe Jurczak表示:“量子工作室符合降低风险和加快创建量子和深度物理技术研究所诞生的公司的强烈需求,加强了计算、通信和传感领域的投资机会。我们对量子工作室的投资是一项战略举措,基于我们与DistriQ合作所取得的非常积极的进展及其丰富的量子数据在创新区贷款。我们致力于支持创新者,并坚信所开发的解决方案将成为强大的解决方案,提供显著的商业优势。” 来源:https://distriq.com/en/news/distriq-quantum-innovation-zone-announces-launch-of-quantum-studio-and-partnerships-with-quantonation-ventures-and-acet HENSOLDT获得法国政府授予的抗量子密码技术开发合同 

6月20日消息,在法国总理的授权下,法国投资总秘书处(SGPI)授予HENSOLDT法国公司一份抗量子密码(PQC)技术开发合同。HENSOLDT是一家专门从事军事和国防电子解决方案的公司,其在确保军用机载战术数据链的网络安全方面拥有三十多年的成功经验。这一PQC技术将补充其X7解决方案。 通过其X7-PQC项目,HENSOLDT打算开发突破性的、能够抵御量子计算机网络攻击的抗量子技术。这项技术将使法国能够确保其在保护战术数据链以及军事和民用平台方面的数字优势。目前,该公司已决定与SECURE-IC、XLIM以及TELECOM PARIS研究实验室合作开发该技术。鉴于其在国防领域的密码学经验,HENSOLDT将领导并开发一个基于现场可编程门阵列(FPGA)的PQC系统。在该计划的框架内,HENSOLDT打算以X7-PQC品牌生产新的、创新的抗量子加密技术,并将其用于加密来自传感器、战术数据链等的敏感数据,并存储来自机密军事行动的数据。 该公司董事总经理Philippe Guibourg解释道:“我们希望通过开发能够跟上量子计算机发展步伐的功能,为我们现有的X7解决方案设计出另一种技术元素。这些功能将使我们能够在国家和国际层面上提供下一代的法国抗量子密码学解决方案。” 来源:https://www.hensoldt.net/news/hensoldt-to-drive-forward-post-quantum-cryptography-in-france/ TRUMPF集团向量子模拟软件初创公司HQS Quantum Simulations投资100万欧元

6月19日消息,Trumpf集团的企业风险投资部门TRUMPF venture II GmbH正在向欧洲领先的量子模拟软件初创公司HQS Quantum Simulations投资100万欧元。HQS Quantum Simulations打算利用新的资本注入及管理团队的加强,使量子计算机首次能够解决材料研究和制药行业中的现实问题。 HQS quantum Simulations首席执行官Michael Marthaler表示:“我们与Trumpf Venture的合作使我们能够进一步巩固团队的专业知识,并朝着实用量子系统迈出重要步伐。与此同时,我们将能够通过Trumpf Venture网络为量子计算机在工业中的使用提供重要动力。”

新投资者Trumpf Venture II GmbH的Dieter Kraft则表示:“量子模拟将为未来的工业应用设定全新的标准,HQS量子模拟团队是该领域为数不多的先驱之一。我们相信,HQS Quantum Simulations将成为下一代数字网络产业的关键公司之一。一方面,量子模拟可以使用HQS量子模拟方法完全集成到现有的工作流程中。更重要的是,该软件既可以在当前的高性能计算系统上运行,也可以无缝应用于量子系统。” 来源:https://quantumsimulations.de/news/hqs-quantum-simulations-drives-quantum-revolution-with-fresh-capital-and-strengthened-team 
IonQ Forte推出商用产品,为全球客户提供#AQ 29

6月22日,量子计算行业领导者IonQ扩大了其下一代量子计算机IonQ-Forte的商业可用性。该系统于2022年通过对选定合作伙伴的有限访问首次提供,现在可供世界各地的客户使用,使应用程序能够为当今最复杂的问题提供解决方案。凭借32个物理量子比特、创纪录的#AQ 29算法量子比特计数和最新的硬件集成,IonQ Forte正在为新的可能性提高性能。 IonQ Forte是IonQ提供的第三代商用量子系统,与IonQ Aria(#AQ 25)和IonQ Harmony(#AQ11)并列。IonQ Forte用声光偏转器(AOD)取代了前几代系统的钥匙控制系统,可产生更精确的量子比特控制信号,并提高量子门操作精度。这项技术允许控制激光器单独寻址到单个量子比特,也提高了软件的可配置性,这是现有量子计算机的一大进步。 IonQ首席执行官兼总裁Peter Chapman表示:“IonQ Forte是为从事量子前沿工作的客户设计的,为他们提供处理更大、更复杂问题所需的规模和性能。它也是我们世界级产品组合的最新成员,包括IonQ Harmony和IonQ Aria,并支持IonQ实现量子接入的更广泛目标适用于所有类型的用户和项目。” 来源:https://ionq.com/news/ionq-forte-launched-for-commercial-use-making-aq-29-available-for-customers IonQ和QuantumBasel合作在欧洲部署两代IonQ量子系统

6月22日,IonQ宣布与总部位于瑞士的QuantumBasel合作,共同建立一个欧洲量子数据中心。该交易预计将为Quantum&AI QuantumBasel的能力中心带来两个系统,一个系统将能够执行#AQ 35,另一个系统能够执行#AQ 64。 每增加一个#AQ,用于运行量子算法的有用计算空间就会加倍,#AQ 35能够同时考虑340多亿种不同的可能性,#AQ 64能够同时考虑1800多亿不同的可能性。作为这笔交易的一部分,QuantumBasel将为uptownBasel的生态系统提供直接访问#AQ 35系统和#AQ 64系统的服务,包括企业、研究机构、初创公司和大学。有了这些系统,IonQ和QuantumBasel预计将在物流、金融、制药、化学和人工智能(AI)等领域创造新的应用。 IonQ首席执行官兼总裁Peter Chapman表示:“这是IonQ和量子产业的一项历史性交易。在QuantumBasel,我们找到了一个合作伙伴,他与量子潜力保持一致,以解决世界上最复杂的挑战。在#AQ 35,我们预计我们交付给QuantumBasel的第一个系统即将超越经典计算机上量子模拟器的能力。有了#AQ 64,我们相信即使是最好的超级计算机也将无法再使用全量子模拟进行竞争。我们期望许多应用程序在这种规模上获得量子优势,从而开创计算的新时代。我们很高兴QuantumBasel能加入我们。” 来源:https://ionq.com/news/ionq-and-quantumbasel-partner-to-achieve-future-quantum-advantages-with NVision获资3000万美元,开发量子核磁共振成像 

6月22日,NVision Imaging宣布,它已经完成了3000万美元的A轮融资,另外还有来自德国政府的1950万美元的资金。本轮融资由Playground Global领投,回报投资者b-to-v参与,Pathena Investments、Entree Capital、Lauder Family、ES Kapital和Ulm Kapital新参与。A轮融资使NVision的融资总额达到3500万美元,其中不包括政府资金。 基于新颖的仲氢诱导极化(PHIP)技术,NVision团队在其偏振器中使用了量子物理学、化学和工程学,目前计划于2023年用于临床。现在,该公司与领先的核磁共振技术供应商西门子健康集团建立了伙伴关系,计划到2025年在50多个世界顶级癌症中心部署系统。 来源:https://www.nvision-imaging.com/news-publications SandboxAQ为AI和基于量子的药物发现创建AQBioSim部门

6月22日,SandboxAQ正式宣布其生物制药分子模拟部门AQBioSim及其一些客户。该部门正在帮助生物制药和研究机构在治疗癌症、阿尔茨海默病、帕金森病和其他疾病方面取得突破。该公司目前正在与一系列生物制药公司和大学研究实验室合作,包括阿斯利康、赛诺菲和加州大学旧金山分校。 SandboxAQ通过提供更快的时间到解决方案来改进现有方法,同时保持准确性。最初的客户里程碑表明,这些技术可以减少开发新疗法的时间和成本,并在进入临床前和临床阶段之前降低药物组合的风险。 赛诺菲首席执行官Paul Hudson表示:“ 我们对SandboxAQ所做的工作非常感兴趣,该工作旨在通过使用人工智能和量子技术对分子相互作用进行电子模拟,从而实现药物发现和开发的革命性变革。SandboxAQ的跨越式技术可以显著影响药物的临床前和临床开发,我们期待看到它如何能够支持我们更快地为全球患者提供改变生命的治疗。” 来源:https://quantumcomputingreport.com/sandboxaq-creates-an-agbiosim-division-for-ai-and-quantum-based-drug-discovery/ 

开源软件SuperConga加速量子研究 

瑞典查尔姆斯理工大学(Chalmers University of Technology)的研究人员开发了一种名为SuperConga的开源软件,该软件可以免费访问。该软件旨在促进量子研究,帮助从事量子物理的学生和科学家,并通过对量子组件进行高级模拟和分析,实现该领域的新发现。 目前的模型往往因为只关注微观或宏观尺度而过于简单化,忽略了重要的物理学或实际应用。开源软件SuperConga通过实现介观层面(mesoscopic level)的模拟,填补了一个关键空白,使研究人员能够在不从头开始的情况下加快并改进他们的工作。在介观层面上研究和利用量子特性的能力对于革命性发现至关重要。通过桥接微观和宏观尺度,它可以捕捉量子粒子的特性并将其应用于实际。 该软件是世界上第一个为探索新的超导特性而设计的开源代码。研究人员希望它能在量子技术方面带来突破性的发现和多样化的应用。乌普萨拉大学凝聚态物理学博士后研究员Patric Holmvall表示:“我们的软件功能强大、教育性强且用户友好,我们希望它将有助于对这些未经探索的超导体产生新的理解,并提出全新的应用建议。” 来源:https://www.chalmers.se/en/current/news/mc2-open-source-software-to-speed-up-quantum-research/
首次实现超导量子芯片上黑洞霍金辐射和弯曲时空的量子模拟 

黑洞是爱因斯坦广义相对论预言存在的一类特殊天体。近年来,人们借由间接方式确认了宇宙中黑洞的广泛存在。霍金指出,在考虑量子效应后,由于真空的量子涨落,黑洞还会产生量子辐射。相应的辐射温度被称为“霍金温度”。一个太阳质量黑洞,它的霍金温度只有10-8K的量级,这个温度远远低于宇宙微波背景辐射的温度(约3K)。因此从目前的技术来看,观测真实引力系统产生的微弱量子效应在技术上仍显得遥不可及。 6月20日,北京量子信息科学研究院/中科院物理研究所范桁研究员、许凯副研究员团队,实验团队利用具有10个量子比特与9个耦合器构成的一维阵列超导量子芯片,通过精确控制耦合器使比特之间的等效耦合强度按照从负到正分布实现了1+1维的弯曲时空背景,并观测了准粒子在弯曲时空背景下的传播行为。结果表明,在类比黑洞内部的准粒子总是有一定概率通过视界辐射出去,其辐射概率满足霍金辐射谱。该项工作是在可调耦合超导量子芯片上首次实现了晶格模型的类比黑洞模拟,观测了类比的霍金辐射及相关纠缠动力学。 来源:https://www.nature.com/articles/s41534-023-00729-1 北京量子院在抗噪量子线路设计方面取得重要进展 

近日,北京量子信息科学研究院量子操作系统及软件开发团队,在量子相位估计问题的抗噪量子线路设计方面取得重要进展,针对无需控制的相位估计算法提出了一种错误缓解的方法,为容错量子计算到来之前实施相位估计算法铺平了道路。2023年6月22日,研究结果以“Noise-resilient phase estimation with randomized compiling”为题发表在Physical Review Letters上。 该文针对无需控制的相位估计算法提出了一种错误缓解的方法。首先,研究者证明了一个定理:如果噪声的Kraus算符全为厄密算符,则目标酉算符的相位在一阶微扰下保持不变。因此一类对相位估计良性的噪声被确定,比如随机泡利噪声。但是并不是所有的噪声都满足该定理的要求。通过结合随机编译技术,可以把线路里的各种噪声都转化为随机泡利噪声,因而可以在一般的噪声环境下,实现对相位估计的错误缓解。同时该方法无需额外的实验消耗,只需要一些高效的经典计算。研究者通过几个模拟实验来展示该方法的错误缓解能力,该方法可以显著降低相位估计的错误。该方法为容错量子计算到来之前实施相位估计算法铺平了道路。 来源:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.250601 PsiQuantum最新量子计算研究揭示ECC漏洞

6月15日,PsiQuantum在一份新的出版物中宣布,考虑到该公司最近推出的一种新型容错量子计算架构,将对影响常用密码系统(即椭圆曲线密码系统(ECC))所需的量子计算机的大小进行全面的资源统计。 这种“有源体积架构(active volume architecture)”利用了量子计算机内的长程连接,与最先进的量子算法相比,破解ECC密钥所需的计算资源减少了700倍。这也比传统计算机执行256位ECC密钥的等效任务所需的数十亿年的计算时间少了几个数量级。 在文中,PsiQuantum揭示了对现有ECC量子算法的独立于架构的改进,这些改进将破解ECC密钥所需的门数量减少了80%。该团队还使用PsiQuantum最新推出的有源体积架构技术对实现ECC量子算法进行了资源估计,该技术将破解ECC密钥所需的量子操作数量减少了700倍。 来源:https://psiquantum.com/news/a-more-efficient-method-for-breaking-elliptic-curve-cryptography-ecc-using-a-fault-tolerant-quantum-computer GE航空运行超级计算机模拟测试其新型开放式风扇发动机架构 

近日,为了支持为未来飞行开发革命性的新型开放式风扇发动机架构,GE航空(GE Aerospace)使用世界上最快的超级计算机进行模拟,该百万兆次级超级计算机每秒能够执行超过五亿次浮点运算。 为了模拟发动机性能和噪音水平,GE航空创建了能够在Frontier上运行的软件,这是美国能源部(DOE)橡树岭国家实验室最近启用的一台超级计算机,其处理能力约为37000个GPU。相比之下,Frontier的处理速度非常强大,地球上每个人加起来需要四年多的时间才能完成超级计算机一秒钟的工作。 通过将GE航空的计算流体动力学软件与Frontier相结合,GE能够以令人难以置信的细节模拟全尺寸开放式风扇设计的空气流动。GE航空副总裁兼工程总经理Mohamed Ali表示:“开发改变游戏规则的新飞机发动机需要改变游戏规则的技术能力。通过超级计算,GE航空航天公司的工程师们正在重新定义飞行的未来,解决以前不可能解决的问题。” 来源:https://www.geaerospace.com/press-release/other-news-information/ge-aerospace-runs-one-worlds-largest-supercomputer-simulations 

Terra Quantum打破量子密钥分发记录,有望在全球现有光纤网络上提供前所未有的安全性 

量子技术领导者Terra Quantum的研究人员创造了用量子加密保护远程通信的世界纪录,为企业提供了一种负担得起、前所未有的安全方式,通过现有光纤网络发送数据铺平了道路。 Terra Quantum成功地在光纤电缆上发送了超过1032公里的量子安全通信,数据传输速率(密钥速率)明显高于之前的记录(以前:0.0034比特/秒;现在:34比特/秒)。该实验验证了Terra Quantum利用与当今现有电信网络中使用的基础设施类似的基础设施进行远程量子安全通信的新方法。Terra Quantum于2021年首次提出了这种方法,最近在同行评审期刊《自然:科学报告》上发表并得到了证实。 Terra Quantum创造的世界纪录建立在量子密钥分发(QKD)加密的新理论之上,该理论解除了量子安全通信中先前对距离和数据传输速率的限制。Terra Quantum制定并验证了一种利用传统光纤和光放大器的方法。类似的硬件已经被用于今天的通信基础设施中。该技术的用户只需要在发送器和接收器的现场安装量子加密和解码硬件。 来源:https://terraquantum.swiss/news/terra-quantum-breaks-records-in-quantum-key-distribution-paving-way-to-offering-unprecedented-security-over-existing-fiber-optic-networks-globally 

中国科大观测到单体量子系统中最强量子互文性 

中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子物理基本问题研究中取得重要进展。该团队教授李传锋、许金时与南开大学教授陈景灵、西班牙塞维利亚大学教授Adán Cabello等合作,实验研究了单体高维量子系统中对应于多体非定域性的量子关联,观测到迄今为止单体量子系统中最强的量子互文性。6月13日,相关研究成果发表于《物理评论快报》。 在实验上,研究组发展空间光调制技术,在一个基于光子空间模式编码的7维量子系统中实现了高保真度的量子态制备和测量,从而在保证前后测量间无扰动的基础上,观测到对于从三体MABK不等式转化得到的非互文性不等式超过68个标准差的违背,并且量子违背值与经典极限的比值达到0.274,创下了单体系统互文性实验中该比值的最高纪录。 研究人员介绍,量子互文“浓缩”现象的发现不仅为更多奇异量子关联的观测打下了基础,而且有望推进通用量子计算在各物理体系中的最终实现。 来源:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.240202
洛斯阿拉莫斯国家实验室最新成果可能颠覆分子动力学

分子动力学(MD)模拟于20世纪50年代末首次展示,已成为研究原子尺度材料行为的关键能力。作为Exascale计算项目(ECP)的一部分,一个由来自能源部(DOE)的科学家、软件开发人员和硬件集成专家组成的协作团队开发了Exascale Atomistics for Accuracy, Length, and Time(EXAALT)应用程序,将分子动力学带入exascale时代。 洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部的物理学家、该项目的首席研究员Danny Perez表示:“我们实施了新的可扩展方法,通过重新思考我们的方法和开发绕过以前限制缩放的一些瓶颈的算法,使我们能够在exascale机器上获得尽可能多的精度、长度和时间空间。”这种能力有可能彻底改变分子动力学。 EXAALT框架和管理基础设施协调了所有不同的计算,并将它们无缝地缝合在一起,以生成材料中原子集合的高质量轨迹。该框架实现了ParSplice方法,该方法使用时间上的并行方法来延长可以实现的时间尺度。随着EXAALT代码显示出越来越强的缩放和性能,该团队已将注意力转向基于用于运行模拟的ML模型构建模型生成能力。该团队将继续测试EXAALT的性能,并确保Frontier和其他未来exascale机器的可扩展性。 来源:https://www.exascaleproject.org/exaalt-ing-molecular-dynamics-to-the-power-of-exascale/ 利用声波存储量子信息的新方法

6月22日,刊登在《自然物理学》上的一篇论文——《长寿命声子的量子机电接口(A quantum electromechanical interface for long-lived phonons)》中,加州理工学院电气工程和应用物理学助理教授Mohammad Mirhosseini提出了一种由他的实验室开发的新方法,该方法可以有效地将电量子态(electrical quantum states)转化为声音,反之亦然。这种方法可能用于存储未来量子计算机产生的量子信息,这些计算机很可能由电路制成。 这项研究探索了使用声子来存储量子信息的方法,因为建造能够存储这些机械波的小型设备相对容易。研究小组的解决方案是一种小型装置,由柔性板组成,当暴露在声波中时,柔性板会以极高的频率振动。通过在这些板上放置电荷,它们可以与携带量子信息的电信号相互作用。这使得信息可以存储在设备中,稍后再检索。 创建占地面积小的高效存储设备一直是量子应用研究人员面临的实际挑战。Mirhosseini小组的研究生、该论文的主要作者Alkim Bozkurt解释说,与其他紧凑型机械设备相比,他们的方法能够将电路中的量子信息存储更长的时间。相比之前的研究,Mirhosseini的团队开发了一种独立于特定材料特性的新方法,使其与基于微波的现有量子器件兼容。 来源:https://www.nature.com/articles/s41567-023-02080-w

2023量子科技中国行河北站活动举办
 

6月16日,以“量子科技 点量未来”为主题的2023量子科技中国行河北(雄安 石家庄)站活动举办。本次大会是2023量子科技中国行的全国首站,由中国电信河北分公司、中电信量子信息科技集团有限公司共同主办,采用现场主会场+线上分会场的形式,覆盖河北全省各市、县公司超2000人,行业客户、合作伙伴等嘉宾齐聚一堂,共同探讨量子技术创新应用的新思想、新观点、新成效。 此次“2023量子科技中国行”的首站在河北举办,标志着中国电信将携手河北大力发展量子产业,积极打造量子技术赋能的新型安全能力,以领先的量子科技产品和服务助力各行各业,与产业链各方共同快速做大规模,全力以赴推动量子科技产业高质量发展。 此外,现场还专门设立了量子科技展台,分别从量子科普、量子战略国际态势、中国量子科技成果、中国电信量子产业布局、量子赋能千行百业多重角度解读中国电信在量子科技领域取得的阶段性成果和未来展望,并通过实物、模型、视频等多种形式展示了30多件量子科技产品。通过现场的互动讲解让客户切实了解到中国电信推动量子信息技术实用化和产业发展的情况。 来源:https://digi.hebnews.cn/2023-06/17/content_9021860.htm
第七届国际机器学习量子技术会议将于欧洲核子研究中心举行 

第七届国际机器学习量子技术(Quantum Techniques in Machine Learning,QTML)会议将于2023年11月19日至24日在欧洲核子研究中心(CERN)举行。该会议的目标是聚集领先的学术研究人员和行业参与者,通过一系列科学会谈,重点讨论机器学习和量子物理之间的相互作用。 QTML首次在意大利维罗纳举办,已经从一个为期两天的成功研讨会发展成为一个大型会议,来自量子计算和机器学习领域的专家聚集在一起,讨论快速发展的量子机器学习领域中的最新进展和未来前景。今年,QTML 2023将在瑞士CERN举行。本次为期一周的会议将包括主要发言人和特邀发言人的会谈以及辅导,主题涵盖量子技术在机器学习任务中的应用以及使用机器学习算法研究量子系统。研究领域包括:用于机器学习的量子算法、量子物理的机器学习、量子学习理论、量子变分电路等。 会议之后,Alessandra Di Pierro(维罗纳大学)和Carsten Blank(Data Cybernetics ssc GmbH)将于11月25日星期六组织举办量子软件研讨会。 来源:https://qtml-2023.web.cern.ch/

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