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周报 | D-Wave 重获纽交所上市许可;省委领导调研武汉量子科技产业发展

光子盒研究院 光子盒 2023-11-30
光子盒研究院


谷歌再次实现量子优势!


谷歌宣布已经开发出了一种量子计算机,可以立即进行需要现有最好的超级计算机47年才能完成的计算:这次的新论文Phase transition in Random Circuit Sampling展示了一个更强大的设备。


虽然2019年的机器有53个量子比特,但谷歌下一代的设备将有70个量子比特。增加更多的量子比特能以指数形式提高量子计算机的功率,这意味着新机器比2019年的机器强大2.41亿倍。


研究人员说,世界上领先的超级计算机Frontier需要6.18秒来匹配谷歌2019年的53个量子比特计算机的计算;相比之下,Frontier需要47.2年才能匹配其最新的量子功效。


来源:

https://arxiv.org/abs/2304.11119


D-Wave 重新获得纽约证券交易所合规性


7月6日,D-Wave Quantum(QBTS)报告说,它已经重新获得了纽约证券交易所(NYSE)的上市许可。

今年3月,D-Wave量子公司(原D-Wave系统公司)因其平均股价连续30天低于每股1美元而被纽约证券交易所通知不符合规定。根据美国证券交易委员会(SEC)的规定,上市公司有180天的时间,通过连续30个交易日将股价提高到每股1美元以上,使其股价重新符合规定。

目前,D-Wave的股票是2.10美元;该公司拥有约180名员工和200项美国专利。

来源:
https://ir.dwavesys.com/news/news-details/2023/D-Wave-Regains-Compliance-with-NYSE-Trading-Share-Price-Listing-Rule/default.aspx

汇丰银行成为首家加入英国先锋商业量子安全地铁网络的银行


汇丰控股有限公司将成为第一家测试由英国电信巨头BT Group Plc、亚马逊公司AWS云和日本东芝公司运营的先进数据安全系统的英国银行。

参与这项试验需要银行安装设备,在其位于伦敦金丝雀码头金融区的总部和邻近的伯克希尔(Berkshire)的一个数据中心之间发送62公里(38.5英里)的测试数据。汇丰银行表示,这项试验将帮助其更好地分析威胁,并研究如何保护数据。

汇丰银行欧洲区首席执行官Colin Bell在接受采访时说:“随着技术的发展,目前的方法开始被打败,我们必须确保我们拥有最新的强大加密和安全标准。最终它变成了一个‘何时’的问题,而不是‘是否’的问题。因此,我们非常高兴参加这样的试验。”

来源:
https://www.hsbc.com/news-and-media/media-releases/2023/hsbc-becomes-first-bank-to-join-the-uks-pioneering-commercial-quantum-secure-metro-network

中国电科32所形成20比特超导量子计算机整机算力



近日,中国电科32所量子计算创新中心基于自主研发的20比特超导量子计算机工程样机、超导量子操作系统,完成多比特量子门算法验证,具备20比特超导量子计算机整机算力。

据介绍,后续项目团队将持续创新突破,加快打造100比特规模密码破译、智能分析等专用领域的量子计算机,为推动量子计算创新作出更大贡献。

来源:
https://mp.weixin.qq.com/s/YT6PdLtoZac64uezxqzT_g


荷兰国家量子创新生态系统获得了6020万欧元投资


7月5日,荷兰国家量子创新生态系统Quantum Delta NL宣布,它从国家增长基金获得了6020万欧元的投资,作为荷兰对与法国和德国的三边协议的贡献。该计划的目标是加强跨国界的研发联系,以加快欧洲量子技术产业的发展。

来自NGF的6020万欧元投资将分两个模块进行分配:

- 首先,它将用于发展专门的卓越中心,共享设施和资源,可供初创企业、研究人员和企业使用,在专业的主题领域内开展工作和合作。

- 其次,资金将用于加快国际跨学科尖端研发的少数战略量子项目的联合技术方案,并结合对量子计算、传感和通信领域的公司进行股权投资。这三个国家将发布一个联合提案征集,以选择最佳项目。

在这个额外的国际计划开始之前,需要满足一些条件,其中包括其他成员国的硬性财政承诺和有效的国际和国家治理。

来源:
https://quantumdelta.nl/news

湖北省委常委、武汉市委书记郭元强专题调研武汉市量子科技产业发展


7月6日,湖北省委常委、武汉市委书记郭元强专题调研武汉市量子科技产业发展情况。市政协主席、市量子科技产业链链长杨智参加调研。郭元强调研了武汉量子技术研究院,并先后来到从事量子芯片、量子通信产品研发、生产与销售的武汉光谷量子技术有限公司、长江量子(武汉)科技有限公司,察看企业生产线和产品展示。

郭元强在调研中指出,近年来量子科技发展突飞猛进,是新一轮科技革命和产业变革的前沿领域。

要牢牢把握武汉市在量子科技领域的科研优势和产业基础,深入分析研判量子科技发展大势,找准武汉市量子科技发展的切入点和突破口,进一步优化量子科技发展规划,推动形成从基础研究、应用研究、技术研发到产业化的全链条布局。

要加大投入力度,提供更加有力的政策支持,推动量子科技基础设施和重大项目建设,打造量子科技领域高能级科创平台,抓好多学科交叉融合和多技术领域集成创新,让更多量子科技创新成果转化为现实生产力。

要优化空间布局,营造良好生态,推动量子科技领域人才、企业、产业集聚发展,为武汉市构建现代化产业体系、推动高质量发展提供有力支撑。

来源:
https://mp.weixin.qq.com/s/6P24kikBasdzCKXWAIrpvw


WISeKey 和 SEALSQ 利用GPT 功能开发全新的信任服务

全球领先的网络安全、人工智能、区块链和半导体公司WISeKey International Holding Ltd. 及其子公司 SEALSQ Corp. 宣布,他们计划通过利用生成式预训练 Transformer (GPT)(例如 ChatGPT)功能,开发一系列新的信任服务。

该服务将利用抗量子加密 (PQE) 的最新发展,可应用于使用 PKI 和数字证书进行数字签名和加密的实际应用,例如安全通信通道 (TLS)、增强型密钥交换和电子邮件安全性 (S/MIME)。这些服务目前基于可以改进的标准,以适应量子攻击并提供与现有对应服务的向后兼容性。WISeKey 的 PQE 实现是围绕“混合签名”的概念完成的,该概念将传统签名与使用 PQE 算法的第二个签名结合在单个 X.509 证书中。

这种方法确保了向后兼容性并开辟了网络安全服务的新视野。WISeKey 首席执行官Carlos Moreira指出:“WISeKey 的 AI Quantum 解决方案标志着保护敏感信息免受量子攻击的持续斗争的一个重要里程碑。通过结合量子力学的力量和我们多学科团队的专业知识,我们相信这些创新将塑造密码学和网络安全的未来。”

来源:
https://www.wisekey.com/press/

SEALSQ宣布2023年上半年(H1)未经审计的收入

7 月 6 日,SEALSQ——一家专注于开发和销售半导体、PKI 和后量子技术硬件和软件产品的公司,了宣布截至2023年6月30日的2023年上半年(H1)未经审计的收入。

2023 年上半年,SEALSQ 报告未经审计的收入为 1,480 万美元,较去年同期增长 38%。同比增长是由多种因素推动的,包括:

- 努力提高产能并提高供应链效率,以受益于对历史客户现有生产线的更高需求,主要是在 IT 网络基础设施领域。

- 由于其先进的 MS600X 安全平台以及远程逻辑访问控制应用的成功,抓住了多个新的重大商机。

- 围绕半导体配置和托管 PKI 的信托服务业务渠道不断增长,现已开始转化为经常性收入。

- 扩大销售团队并签署四项旨在获得市场份额的销售分销协议后,公司在美国的足迹变得更大更强。

- 投资新一代抗量子半导体 (Quasar),以在包括 Matter PAA 在内的独特垂直整合价值主张中提供配置和托管 PKI 服务。值得注意的是,SEALSQ 最近获得了连接标准联盟 (CSA) 的 Matter 设备认证批准,并成为极少数 Matter PAA 提供商之一。

来源:
https://www.sealsq.com/

湖北首例量子加密通信技术配电应用成功



近日,国网武汉供电公司在武汉经开区供电环网内的配电自动化终端实现了量子加密通信——这是湖北首例电网量子加密技术的成功应用。将量子加密技术运用于配电自动化设备信息传输,如同为电网通信链路加装了一块“数字盾牌”。

今年3月,国网武汉供电公司成立项目攻坚团队,启动量子电网加密技术研发。由于要确保原有通信链路稳定,此次升级改造必须保证在兼容原通信网络的前提下进行。项目团队不断调整优化组网方式,频繁在实验室和供电现场实地工作,经过上千次测试与调整,终于成功克服了技术难题。

据悉,国网武汉供电公司将继续对量子电网加密技术进行测试调整,待时机成熟,将向全市推广这一技术,为全市“智慧配电网”建设提供科技保障。

来源:
https://mp.weixin.qq.com/s/H7Fdu3sCWh3vhW93ef3YbA

英国 Delta g 为其地下成像系统筹集 200 万英镑(1840 万元)


英国 Delta g 公司是伯明翰大学的衍生公司,正在开发利用原子干涉仪进行重力感应的硬件和技术。重力梯度仪用于扫描地球表面下的公共设施测绘、智能城市、智能采矿和建筑信息模型(BIM)。

Quantum Exponential集团与Science Creates Ventures一起在150万英镑的回合中投资30万英镑,Newable Ventures、Bristol Private Equity Club和天使投资者也提供了额外的投资;投资完成后,Quantum Exponential 将持有 Delta g 153,061 股普通 B 股,约占 Delta g 扩大后已发行股本(完全稀释后)的 7.8%。这笔资金将用于开发一个现有研究系统的商业演示器,与工业终端用户进行试验,并建立一个强大的制造和商业化路线图。

该公司还通过ISCF量子技术商业化:第三轮可行性研究获得了英国创新署的50万英镑项目拨款。

来源:
https://www.eenewseurope.com/en/2m-for-uk-quantum-gravity-sensor-startup/

纽约伦斯勒理工学院将托管 IBM 量子计算机


IBM宣布,它将在纽约州特洛伊市的伦斯勒理工学院(RPI)校园部署IBM Quantum System One。

该系统由英伟达联合创始人Curtis R. Priem资助,是1.5亿美元投资计划的一部分。新的量子计算机将是RPI新的Curtis Priem量子星座的一部分——这是一个由教师捐赠的合作研究中心。

这个127比特的系统将于2024年1月投入使用,与IBM的协议还包括承诺在2026年为安装在RPI的系统提供升级。

来源:
https://science.rpi.edu/information-technology-and-web-science/news/rensselaer-polytechnic-institute-plans-deploy-first-ibm

Senseeker Engineering开发用于量子的低噪声数字读出芯片


Senseeker Engineering 开发了一种具有低噪声性能的数字读出集成电路 (DROIC),适用于短波红外 (SWIR) 等低光应用和基于量子点的检测器等低电流检测器技术。

Senseeker Neon RD0033具有三重增益模式和一个10微米间距的像素,在高工作温度下具有电容跨阻放大器(CTIA)前端电路。

Neon RD0033的格式为640 x 512,帧率为700 fps,可编程的井容量为22 ke、160 ke和1.1 Me,全局快门芯片具有内部同步积分控制模式和外部异步积分控制,可用于测距应用。

非常低的读取噪声在室温下为15个电子,包含片上和片外相关的双采样模式,在读中积分和读中积分模式下运行。RD0033还具有典型的Senseeker产品模式,如上样、片上温度监测和可编程的多个高速窗口,以每秒数千帧的速度观察和跟踪目标。

来源:
https://senseeker.com/news/PR-20230706.htm

Quantagonia融资430万欧元,连接经典和量子计算机


7月4日,量子计算软件初创公司Quantagonia GmbH表示,它已经完成了其种子轮融资,加上早先的种子轮融资,其总融资额达到430万欧元(约468万美元)。

融资由Tensor Ventures领投,有三家欧洲深科技风险投资公司参与,还有一家国家投资和一家家族办公室。

总部位于法兰克福的Quantagonia是混合量子平台的创造者,结合了经典计算机的优势和新生的量子计算机的能力;Quantagonia的平台的优点之一是,它使现有的计算机程序和代码能够用于量子机,使它们更容易被开发人员和其他用户使用。

Quantagonia表示,研究人员继续推动经典计算机可能的边界,特别是在优化算法、模拟过程和人工智能等领域。该公司将利用这轮融资的资金投资于产品开发和扩大销售工作。

来源:
https://www.quantagonia.com/post/das-quantencomputing-start-up-quantagonia-erhoht-sein-investitionsvolumen-auf-4-3-millionen-euro

BTQ与韩国国际网络安全研究所 (IRCS)建立战略研究合作伙伴关系


BTQ Technologies Corp.  (BTQ )是一家专注于确保安全的全球量子技术公司关键任务网络,7月4日,宣布它已与国际网络安全研究所(IRCS)建立研究合作伙伴关系。

此次战略合作伙伴关系以共同签署的谅解备忘录为标志,旨在进一步发展抗量子密码学。特别是,BTQ 和 IRCS 都热衷于深入研究长期消息认证和加密安全算法(SOLMAE)的研究和应用:这是由 IRCS 开发的签名方案,并于 2022 年 11 月提交给韩国标准化竞赛,该竞赛由抗量子密码学研究中心。

此次合作还将探索其他基于格的密码系统。

来源:
https://www.bloomberg.com/press-releases/2023-07-05/btq-technologies-announces-memorandum-of-understanding-with-ircs-marking-first-steps-toward-applying-quantum-security-to-ai-ljpn08o0

量子传感器初创公司 Nomad Atomics 融资 1200 万美元


由澳大利亚国立大学 (ANU) 原子物理学家开发的世界领先的量子传感器技术已获得该国两家主要高科技风险投资公司 Blackbird Ventures 和 Right Click Capital 的 1200 万美元资金。

Nomad Atomics 将利用这笔资金加速其可现场部署的量子重力计和加速度计的商业化。“我们成立 Nomad 就是为了应对这一挑战,通过开发尺寸、重量和功率要求更小的强大传感器来实现现实世界的应用:采用需要占据研究实验室整个房间的技术,并将其全部放置在一个独立的 20x20x30cm 盒子中,以实现实际应用。生产出世界上第一台测量式绝对重力仪。”

虽然 Nomad 自 2020 年成立以来一直在堪培拉运营,但通过这笔投资,该团队将搬迁至墨尔本,以扩大其制造和运营规模。该公司预计下一阶段将招聘 20 多个新职位,其中包括扩大其现场就绪传感器机群、构建两个专注于机载探索和惯性导航的新原型传感器,并扩展到二氧化碳等未来市场封存和航行。

来源:
https://www.linkedin.com/company/nomadatomics/?originalSubdomain=au

西班牙Quside扩展其A轮融资超过1000万欧元


Quside是巴塞罗那光子科学研究所(ICFO)的衍生公司,为网络安全和高性能计算市场提供先进的随机性解决方案,7月4日宣布,它在去年的一轮融资中增加了新的投资者。

这次,该公司得到了加泰罗尼亚金融研究所(ICF)以及其他商业天使的支持,他们加入了Trumpf Ventures、Bullnet Capital、Demium Capital和TechVision Capital。随着这些新成员的加入,Quside成功地吸引了国内和国际投资者的兴趣,并获得了超过1000万欧元的资金。

本轮融资中获得的资金将使Quside继续在量子技术市场上实现国际化和增长,并加快其量子随机数生成(QRNG)和随机性处理单元(RPU)产品线的销售和营销。

来源:
https://quside.com/quside-extends-its-series-a-round-and-exceeds-10-million-euro-in-funding/


Multiverse Computing合作Iberdrola,使用量子算法优化电网


西班牙Multiverse Computing正合作跨国清洁能源公司Iberdrola使用量子算法,为电网选择最佳的补充储能电池的数量、类型和位置。作为西班牙巴斯克地区量子计算中心和智能电网创新中心Gipuzkoa量子计划的一部分,这两家公司将合作10个月。

“我们的量子优化算法可以帮助公用事业公司满足新的要求,旨在使公用事业公司的盈利动机与环境目标保持一致,包括去碳化和复原力。”Multiverse Computing公司首席执行官Enrique Lizaso Olmos如此说道。

来源:
https://multiversecomputing.com/

Terra Quantum与Cirdan Capital合作推出加快奇异期权定价的新方法


领先的量子技术公司Terra Quantum和总部位于伦敦的投资银行Cirdan Capital宣布,他们共同致力于利用量子软件创造实际的商业价值。

他们利用Terra Quantum的专利算法,成功开发了一种更快的算法方法来为奇异期权定价(exotic option),如多资产自动回购期权。像上述的奇异期权缺乏分析解决方案,通常需要蒙特卡罗模拟来确定其价格。这些模拟在金融服务行业被广泛使用,但计算成本很高。

Terra Quantum的方法利用其基于张量网络的专业量子软件,在计算高维积分和解决期权定价中涉及的复杂偏微分方程方面具有显著优势。重要的是,这种方法可以在经典的计算基础设施上运行,与行业标准的蒙特卡罗方法相比具有竞争优势。例如,与基准相比,这些期权定价计算实现了75%的定价速度,利用两种方法的同等计算基础设施。随着Terra Quantum的方法与大规模量子计算硬件的发展,这一速度预计将进一步提高。

Terra Quantum的方法所提供的更高速度使交易员、风险经理和银行能够更有效地评估他们的账簿和结构性产品的组合,同时减少与云计算使用相关的时间和成本。此外,Terra Quantum的解决方案提高了计算风险参数的速度和计算效率。

考虑到奇异期权的未偿付名义价值总额约为1万亿美元,以及大型交易实体需要定期对多种类型的期权进行定价,这种速度的提高预计将大大降低计算成本:每年可能会节省几百万美元。

来源:
https://terraquantum.swiss/news/terra-quantum-and-cirdan-capital

Fluxium 量子比特达到毫秒相干性


密歇根大学联合量子研究所和纳米物理与先进材料中心的物理学家团队在测试量子电路中 Fluxium 量子比特的特性时实现了毫秒相干性。

在《物理评论快报》杂志上报道的研究中,该小组对控制量子比特的电路参数做了一些小的改变,以增加弛豫时间。他们发现,如果通过优化电路参数来降低工作频率,就可以增加量子比特的可用性(相干性)时间,使其时间几乎达到传输通道的时间,这使它们成为一种可能的替代方案。更具体地说,他们发现可以将相干时间增加到 1.43 毫秒以上,比其他任何人所能达到的时间长 10 倍。

研究小组还发现证据表明,更多的调整可能会导致更长的相干时间,这可能使 Fluxium 成为未来量子电路研究工作的更好选择。

来源:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.267001

新工具有助于改进量子计算电路组件


来自美国能源部 (DOE) 埃姆斯国家实验室的科学家团队与超导量子材料与系统中心 (SQMS)(由费米实验室领导的能源部国家量子信息科学研究中心)合作,使用了最初开发的太赫兹 SNOM 显微镜,研究纳米约瑟夫森结 (JJ) 的接口和连接性。

如果结组件制造正确,生成的图像将显示整个组件的一致电场。然而,研究小组发现连接处的两个部分之间断开了(见图)。

这一发现很重要,原因有二:首先,它发现了 JJ 制造的一个问题,可以解决这个问题,从而提高量子电路的质量;其次,它证明了埃姆斯实验室开发的太赫兹显微镜是量子电路元件高通量筛选的有用工具。

来源:
https://www.nature.com/articles/s42005-023-01259-0

量子神经网络实现了“学习”的巨大飞跃


EPFL的科学家们表明,即使是一些简单的例子也足以让量子机器学习模型——“量子神经网络”学习和预测量子系统的行为,使我们更接近量子计算的新时代。

由于Zoe Holmes教授和她在EPFL的团队领导的一项开创性研究表示,我们现在更接近于实现量子现实。他们与加州理工学院、柏林自由大学和洛斯阿拉莫斯国家实验室的研究人员合作,找到了一种教量子计算机如何理解和预测量子系统行为的新方法——量子神经网络(QNNs)。未来,计算机可以揭开量子力学的神秘面纱,使我们能够研究复杂材料的行为或以前所未有的精度模拟分子的复杂动态。

来源:
https://www.nature.com/articles/s41467-023-39381-w#Fig1


沃达丰测试量子安全的商业网络解决方案


电信公司沃达丰正在与技术合作伙伴和移动行业机构GSMA合作,探索量子安全防御措施,以帮助保护企业免受任何未来威胁。

尽管沃达丰承认,目前没有确凿的证据表明长期的敏感数据,如政府记录、企业知识产权,甚至个人生物数据,可能已经面临风险,但沃达丰指出,威胁者可能已经在收集数据,以期待量子计算革命的到来。为此,它现在已经开始了这方面的工作,与主要的行业参与者合作测试新的密码学。

沃达丰的网络安全总监Emma Smith说,量子风险是不断发展的安全威胁的一部分。“一方面,量子计算有可能迅速解决医疗保健等关键领域的超复杂问题,但另一方面,它可能会破坏今天的密码学。”

“这就是为什么我们在向量子安全的世界过渡的过程中发挥着积极作用。我们正在探索和试验新的算法,为我们的客户提供保护,防止未来可能的量子能力攻击者。”

来源:
https://www.vodafone.com/news


Q.ANT为Bundesdruckerei开发首个量子芯片演示器


量子传感公司Q.ANT开发了第一个原型,成功模拟了基于量子效应的随机数字。这项成就是与德国政府IT安全公司Bundesdruckerei签订的研究开发合同的一部分。

Bundesdruckerei和Q.ANT自2022年以来一直在研究开发合同的范围内进行合作。作为该合同的一部分,第一代Q.ANT芯片被内置到一个处理器中。而在一次功能测试中,开发了一个系统来模拟随机数。

这种随机数序列很难生成,可以用于例如加密数据。Q.ANT公司表示,该系统符合美国国家标准与技术研究所(NIST)的测试标准,除了传统的物理生成器之外,还可以提供进一步安全的随机数来源。

Q.ANT公司依靠自己的技术平台来制造量子芯片。芯片的核心部件是光波导:它们能够以高度集成的形式控制光和量子效应。这反过来又是将量子技术带出实验室、带入日常产品的先决条件。为了制造芯片,Q.ANT公司使用了一种材料系统,将基于硅的电子世界与光子世界联系起来。在这个系统中,铌酸锂的薄层被涂在硅上,然后被构造成光波导:铌酸锂被视为未来光量子计算的一个可能的关键。

来源:
https://qant.de/en/qant-develops-first-quantum-chip-demonstrator-for-bundesdruckerei-gmbh/


研究人员演示“里德堡封锁”,向新型量子计算迈出了一步


为了利用原子的量子状态进行量子计算,这些状态需要被纠缠起来,使它们相互依赖。做到这一点的一个方法是使用一种叫做里德堡封锁(Rydberg blockade)的效应,即两个原子被耦合,使它们中只有一个在任何时候都能处于高度激发(里德堡态)状态。这种耦合现在已经被证明适用于原子与分子的配对,这种系统比单独使用原子具有优势:这些分子状态可以是长效的——进行复杂量子计算的一个关键要求。

英国、法国团队现在已经实现了这一点,他们将分子和原子分别置于由激光束产生的“光学镊子”中。原子是铷,而分子由两个原子组成,一个是铷原子,一个是铯原子。研究人员使用激光和磁场将分子置于其基态。然后他们使用镊子将分子定位在离孤独的铷原子300纳米以内。在这个位置上,电场的相互作用抑制了铷原子的里德堡转变,正如预测的那样。当分子被移动到700纳米的距离时,这种效应就消失了。

英国斯特拉斯克莱德大学的量子光学专家Jonathan Pritchard说:“这是一个非常令人兴奋的发展,因为它代表了第一次将里德堡原子与极性分子耦合的测量。这项工作‘为开发量子计算和模拟的混合平台提供了新的可能性’。”

来源:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.013401

光学芯片演示解决了量子悖论


似乎量子力学和热力学不能同时存在。在一份新的出版物中,在德克萨斯州大学奥斯汀分校(UT)的研究人员使用光学芯片中的光子来证明这两种理论如何能同时为真。7月1日,他们在科学杂志《自然通讯》上发表了他们的成果。

在量子力学中,时间可以被逆转,而信息总是被保留下来;也就是说,人们总能找回粒子的先前状态。长期以来,人们不知道这如何能与热力学同时成为事实。在那里,时间有一个方向,信息也会丢失。作者Jelmer Renema解释说:“试想一下,如果你把两张照片放在阳光下太久,过了一段时间你就无法再分辨它们了。”

对于这个量子难题已经有了理论上的解决方案,甚至用原子做了实验,但现在UT的研究人员也用光子证明了这一点。Renema说:“光子有一个优势,用它来逆转时间是非常容易的。在实验中,研究人员使用了一个带有通道的光学芯片,光子可以通过这些通道。起初,他们可以准确地确定每个通道中有多少个光子,但之后,光子就会改变位置。”

来源:
https://www.nature.com/articles/s41467-023-38413-9

量子和经典光全息术的强度干涉测量


可以通过测量独立光源的强度而不是幅度的相关性来观察独立光源之间的干涉。在这项工作中,科学家将强度干涉测量的概念应用于全息术。

将信号光束与参考光束结合起来,并使用时间标记单光子相机测量它们的强度互相关性。这些相关性揭示了一种干涉图案,可以从中重建信号波前的强度和相位。最后,团队用经典光和量子光(包括单光子)演示了这一原理。

由于信号和参考不需要相位稳定,也不需要来自同一光源,因此该技术可用于使用本地参考生成自发光或远程物体的全息图。

来源:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh1439

科学家发明新型微波隔离器


日本国家天文台(NAOJ)的研究人员发明了一种新型微波隔离器,并首次展示了其实现小型隔离器的基本原理;对于未来的量子计算机至关重要。

该隔离器由两个混频器组成,广泛应用于射电望远镜的接收机中,也为大规模多像素射电相机的发展铺平了道路。该论文发表在《IEEE 微波和无线技术快报》杂志上。

在这项新研究中,研究团队利用两组混频器代替磁性材料作为隔离器,并从理论上和实验上论证了这一原理。主要的可扩展性优势之一是新隔离器可以完全配置在印刷电路板上的扁平电路内。这意味着带有集成电路的隔离器可以小型化至毫米级,其体积比传统隔离器小1000倍。

来源:
https://ieeexplore.ieee.org/document/10071722


激光脉冲在量子材料中创造奇异的秩序



哥廷根马克斯·普朗克多学科科学研究所 (MPI) 的研究人员与基尔大学 (CAU)、德国电子同步加速器 DESY 和哥廷根大学的同事合作,现已成功在晶体材料中创建了一种类似于结构的状态液晶的性质——既不能被描述为明显的液体,也不能被描述为明显的结晶。


所研究的层状晶体由 CAU 教授兼 DESY 首席科学家 Kai Rossnagel 的团队生长,其特点是在室温下晶体结构的变形最小。这是由于晶体的特殊结构:其中金属和硫原子的薄层相互堆叠,并且仅弱结合。如果这些层现在受到超短激光闪光的轰击,变形会在万亿分之一秒内改变其方向,从而突然增加材料的电导率。尽管两种类型的畸变都具有有序结构和相关的晶体特性,但在转变过程中可以观察到高度无序的状态。


来源:

https://www.nature.com/articles/s41563-023-01600-6


机器学习增强纳米纹理的 X 射线成像


康奈尔大学的研究人员结合使用高能 X 射线、相位检索算法和机器学习,揭示了薄膜材料中复杂的纳米纹理,为科学家提供了一种新的、简化的方法来分析量子计算和微电子学等领域的潜在候选材料。新方法的另一个优点是它不需要分解样品,从而可以对薄膜进行动态研究,例如引入光来观察结构如何演变。

研究成果于7 月 6 日发表在《美国国家科学院院刊》上。

来源:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2303312120

单光子相机的像素提升了400倍


位于科罗拉多州博尔德的国家标准与技术研究所(NIST)团队已经创造了一个40万像素的单光子“相机”——是之前同类最大相机的400倍。

研究小组在每个检测像素旁边设计了一个中间步骤,他们在其中将一个加热元件与超导纳米线并联起来。打到纳米线上的光子将打破超导性,并使电流偏转到加热元件上。然后,加热元件将自然升温,并反过来在总线上打破超导性,而总线也是由超导线材制成的。这将不会干扰相邻的加热元件,从而创造出所需的不对称耦合。

这种设计被证明是非常有成效的。巨大的尺寸改进开辟了许多应用,特别是在生物医学成像方面。

来源:
https://arxiv.org/abs/2306.09473


帝国理工学院发起全新倡议,聚集量子科学和工程领域的世界领先专家


7 月 4 日,伦敦帝国理工学院启动QuEST(量子工程、科学与技术中心)倡议,计划与业界密切合作,将有助于确保量子科学的发现成为造福社会的变革性技术。

QuEST 计划建立在帝国理工学院世界领先的量子发现科学记录的基础上,其中包括最近对著名的双缝实验的重现:该实验表明光在时间而不是空间上既表现为粒子又表现为波;它还将增强帝国理工学院开发令人印象深刻的量子技术的历史,包括创建用于导航的量子传感器和大型量子计算机。

帝国理工学院教务长兼实验物理学系主任 Ian Walmsley 教授表示:“大学将成为英国量子研究的关键部分,推动我们科学知识的发展,与合作伙伴合作将想法转化为技术,并为未来的初创企业和企业家提供坚实的基础。”

来源:
https://www.imperial.ac.uk/news/245835/new-quantum-technologies-developed-imperial-initiative/

莱斯大学教授获得美国国家科学基金会CAREER奖


莱斯大学电气和计算机工程系助理教授 Songtao Chen获得了著名的美国国家科学基金会CAREER奖,通过利用硅材料中的不完美(即所谓的点缺陷)来推动量子网络的发展。

该奖每年颁发给大约500名从事突破性研究并致力于通过推广和教育发展其领域的各学科的早期职业教师队伍。他将利用这笔为期五年、价值75万美元的资助,研究光与物质之间的量子级相互作用如何有助于消除限制大规模实施量子通信和计算的障碍,这可能有助于解决医学、网络安全、人工智能、工程等方面的复杂问题。

除了研究之外,他还计划制定和实施教育和推广计划,让不同阶段的学生参与到量子研究中。

“由于量子研究的快速发展,在某种程度上,我们正处于优秀的、多样化的学生和研究人员的短缺状态。我们计划在研究生和本科生阶段解决这个问题。我们也有计划包括高中水平的教育推广。”

来源:
https://news.rice.edu/news/2023/rice-us-songtao-chen-wins-nsf-career-award


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