2020年10月国内外量子科技进展（总第15期）
【编者按】
宏伟的大厦总是由许多大大小小的基石和支柱构成。在量子互联的大厦蓝图中，前沿科技仍在不断地打造更好的基石，从理论到实验，从高精装置到集成器件，从密钥分发网到量子计算网……感谢您对科大国盾量子技术股份有限公司和量子信息技术的关注，我们尽力检索了国内外主流网站和期刊，摘录出领域关联度和重要度较高的部分科技产业动态和前沿研究成果，供读者快速了解。
一、本期头条
【中央政治局集体学习量子科技 下好量子科技“先手棋”】
中共中央政治局10月16日下午就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调，当今世界正经历百年未有之大变局，科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局，必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。
习近平在主持学习时发表了讲话。习近平指出，要系统总结我国量子科技发展的成功经验，借鉴国外的有益做法，深入分析研判量子科技发展大势，找准我国量子科技发展的切入点和突破口，统筹基础研究、前沿技术、工程技术研发，培育量子通信等战略性新兴产业，抢占量子科技国际竞争制高点，构筑发展新优势。（来源：中央人民政府网站）
原文链接：
http://www.gov.cn/xinwen/2020-10/17/content_5552011.htm
二、政策和战略
——国 内——
【安徽省委书记主持会议研究部署安徽量子科技发展】
10月22日，安徽省委召开理论学习中心组学习会议。由安徽省委书记主持会议并就接下来安徽量子科技的发展进行了深入的研究部署。强调要在加强顶层设计和前瞻布局、健全政策支持体系、加快基础研究突破和关键核心技术攻关、培养造就高水平人才队伍、促进产学研协同创新等方向上发力，以加快推动量子科技成果转移转化。
会上，中国科学技术大学常务副校长、中国科学院院士潘建伟就量子科技发展现状和趋势进行讲解。部分省领导围绕推动量子科技发展作了交流发言。（来源：安徽省人民政府网站）
原文链接：
http://www.ah.gov.cn/zwyw/ztzl/tdgzlfzdysdgjz/zxycx/53917541.html
【广东省：建成“量子谷”，培育区块链与量子信息战略性新兴产业集群】
广东省10月9发布《广东省培育区块链与量子信息战略性新兴产业集群行动计划（2021-2025年）》（以下简称《行动计划》）。
《行动计划》提出了“建成广东‘量子谷’，打造世界一流的国际量子信息技术创新平台和我国量子信息产业南方基地”的目标。包括拓展量子信息技术在保障国家重大基础设施绝对安全运行、信息与网络安全、量子人工智能、国防服务、政务服务、工业服务、金融服务、教育服务等社会关键领域的“杀手锏”产业应用，实现量子信息产业跨越式发展，产业规模增长20倍以上；建设若干量子信息技术孵化平台、共享共用中试平台、产业研究院，打造国际量子科技创新中心，形成贯穿量子信息上中下游的全产业链条……（来源：广东省人民政府网站）
原文链接：
http://www.gd.gov.cn/zwgk/jhgh/content/post_3097968.html
——国 际——
【美国“国家量子计划”官网启用，发布《量子前沿报告》】
10月7日，白宫科技政策办公室（OSTP）宣布国家量子协调办公室（NQCO）的官方网站（暨“国家量子计划”官网）——Quantum.gov启用。该网站将面向研究界和公众，提供来自整个联邦政府的量子信息科学（QIS）活动的资源和新闻，提供关键战略文件和报告、机构计划和NQCO倡议的一站式服务。
同时OSTP还发布了一份《量子前沿报告》。在听取了联邦政府、行业和学术届领袖的意见基础上，该报告提出了未来几年QIS研究的8个前沿领域，包括扩展量子技术造福社会的机会，建立量子工程学科，针对量子技术的材料科学，通过量子模拟探索量子力学，利用量子信息技术进行精密测量，生成和分配量子纠缠用于新应用，表征和减少量子误差，通过量子信息理解宇宙。（来源：“国家量子计划”官网）
原文链接：
https://www.quantum.gov/trump-administration-announces-quantum-gov-and-quantum-frontiers-report/
https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2020/10/QuantumFrontiers.pdf
【日本将大力培养“量子人才”】
据《日本经济新闻》10月5日报道，信息通信研究机构理事长德田英幸在谈到10月启动的量子人才培养项目时强调：“我们需要培养出自己的‘量子原住民’，这至少需要连续不断地努力十年。”该项目将为他们提供从年轻时代起就习惯于量子技术的环境，就像“网络原住民”在电脑和互联网环境中长大一样。（来源：日经新闻网站）
原文链接：
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO64553800S0A001C2TJM000/
三、产业进展
——国 内——
【海南：将打造全球第一条环岛量子保密通信网络】
10月14日，由中国科学院控股的国科量子通信网络有限公司与中国广电下属中国有线电视网络有限公司在海口就“共建海南‘星地一体’环岛量子保密通信网络”完成战略合作签约，将合作打造全球第一条环岛量子保密通信网络，并同步推出“量子保密视频会议机顶盒融合产品”。（来源：海南省人民政府网站）
原文链接：
http://www.hainan.gov.cn/hainan/5309/202010/ca0a325d118942419388c0be0ea1e056.shtml
——国 际——
【东芝发力QKD技术，计划到2030年实现30亿美元收入】
10月19日，东芝公司宣布将开始提供量子密钥分发（QKD）平台，并在2020财年第四季度开始部署系统集成业务。
为了促进业务发展，东芝推出了两种QKD平台。一种是多路复用平台，其允许数据和量子密钥在同一根光纤上传输，无需采用昂贵的专用基础设施来进行密钥分发。另一种是面向远程应用的平台，可以最大限度地提高密钥传送的速度和距离。
该公司已在英国剑桥建立了制造基地，并将于2020财年第三季度开始向特定用户提供平台产品。从2021财年起，其将与美国、欧洲和亚洲的区域业务伙伴合作，在全球范围内推广QKD系统集成业务，计划于2025财年前在日本和其他国家建立QKD网络，并为专注于金融机构的组织推出QKD服务。通过提供市场领先的QKD服务，东芝计划在2030财年实现约30亿美元收入，占领约25%的市场份额。（来源：东芝公司官网）
原文链接：
http://www.toshiba.co.jp/about/press/2020_10/pr1901.htm?from=RSS_PRESS&uid=20201019-6912e
【“加拿大量子产业”协会成立，瞄准未来逾1400亿美元市场】
10月6日，“加拿大量子产业（QIC）”协会宣布成立，其使命是确保加拿大在量子技术方面的创新和人才能够转化为促进加拿大商业成功和经济繁荣的力量。
QIC目前有24个创始成员，包括D-Wave、1Qbit、Xanadu、Zapata、ISARA等公司，他们拥有加拿大商业化程度最高的量子技术，涵盖了量子计算、量子传感、量子通信和量子安全密码等领域的应用。
据加拿大国家研究委员会(NRC)估量，到2040年量子技术将形成1424亿美元市场，将可以为加拿大22.9万人提供就业机会。QIC将通过获得知识产权方面的专业知识和进入市场战略，为加拿大量子初创企业和成熟的参与者提供支持。该协会还将与省和联邦政府合作，从战略上支持量子技术这一新兴产业。（来源：QIC官网）
原文链接：
https://www.quantumindustrycanada.ca/
【Toppan、NICT、QunaSys和ISARA合作建立量子安全云技术】
近日，日本凸版印刷株式会社（Toppan）、日本国家信息和通信技术研究所（NICT）、日本QunaSys公司（QunaSys）和加拿大ISARA公司（ISARA）宣布将合作建立量子安全云技术，以使先进的信息处理和安全的数据通信、存储和使用成为可能。
量子安全云技术融合了量子密码技术和秘密共享技术，以促进安全的数据通信、存储和使用。这项技术的建立不仅将保证高安全性，使篡改和解密数据变得不可能，而且还将能够收集、分析、处理和使用在医疗、新材料、制造业和金融等领域积累的高度敏感的个人和公司信息。
目前计划在2022财年开始对该技术的实施应用软件进行更广泛的试点测试，到2025年实现有限的实际应用，并计划在2030年推出服务。（来源：Toppan公司官网）
原文链接：
https://www.toppan.com/en/news/2020/10/newsrelease201019e.html
【IDQ与韩国KCS公司将合作推出量子安全视频监视解决方案】
10月5日，瑞士ID Quantique公司（IDQ）与韩国计算机系统公司（KCS）宣布，将合作拓展物联网设备和视频安全领域的量子密码应用市场。通过结合IDQ的超小型量子随机数发生器（QRNG）技术和KCS的实时视频加密技术，两家公司将瞄准网络摄像机、无人机、网络视频电话和远程自动抄表等市场。
两家公司将在今年年底前完成一个安全增强解决方案的开发，该解决方案将集成IDQ小巧的量子随机数发生器（QRNG）芯片和KCS的视频加密芯片（KEV7），以便在不久的将来将其应用于各种物联网传感器和仪器，以确保可信认证和敏感信息的加密。
全球范围内视频设备的激增带来了从个人数据隐私到国家安全的挑战。然而，这对图像安全行业来说也是一个重大机遇，专家预测，到2021年，该行业的市场价值将超过630亿美元。（来源：IDQ官网）
原文链接：
四、科技前沿
——国 内——
【在强偏振扰动信道上实现量子密钥分发】
山西大学李永民研究团队演示了强偏振扰动信道上的连续变量量子密钥分发（CV-QKD）。通过评估CV-QKD系统的自旋极化度涨落效应，研发团队开发了自适应梯度算法，并基于FPGA硬件实现了脉冲光的高速偏振控制。对于单次随机偏振扰动，可以实现的偏振消光比大于30dB，平均控制时间小于1ms（827μs）。同时通过对原始码作筛选实现信号光和本振光相对相位涨落的抑制，进一步消除了偶然的偏振控制失败。两种手段结合，研究团队在314rad/s速度的连续偏振扰动下实现了50km光纤CV-QKD。该成果9月25日发表在《Physical Review A》。
原文链接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.102.032625
【消除QKD弱基矢选择缺陷风险的有效方法】
中山大学与科大国盾量子技术股份有限公司研究人员合作，在假设了基矢选择受到攻击者弱控制的前提下，针对单光子源和弱相干光源，评估得到了相位误码和成码率的更紧致的阈值解析式，显著提升了成码率水平。研究也进一步确认了基于商用器件可以实现的安全性。该成果10月23日发表在《Scientific Reports》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41598-020-75159-6
【基于66模轨道角动量实现11通道复用的6方纠缠】
华东师范大学、浙江大学和山西大学研究团队合作，基于轨道角动量（OAM）复用、空间泵浦整形技术，在66个OAM光学模上实验演示了同时、确定性地产生连续变量6方纠缠的11个独立操控、彼此正交的通道。空间泵浦整形技术将纠缠粒子数从2个增加为6个，OAM复用将复用信道数量增加到11个。实验结果表明该方法可以有效提升多方纠缠的规模，为构造连续变量量子网络提供了一种新的前景和平台。该成果10月1日发表在《Physical Review Letters》。
论文链接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.140501
【2020量子信息技术学术交流大会召开】
“2020量子信息技术学术交流大会”于10月18日在浙江嘉兴举行，此次会议聚集了国内量子领域顶尖专家，就量子计算模拟技术、量子通信技术、量子测量、量子器件、量子信息系统技术、量子光学与量子技术基础等主题展开演讲，以推动我国量子信息技术的发展和高水平的学术交流。（来源：中国电子学会官网）
论文链接：
https://www.cie-info.org.cn/site/content/3904.html
【中科大教授陆朝阳获美国物理学会设立的量子计算奖】
当地时间10月6日，美国物理学会宣布将2021年度“兰道尔—本内特量子计算奖”颁给中国科学技术大学教授陆朝阳，表彰其“对光量子信息科学，尤其是固态量子光源、量子隐形传态和光量子计算做出的重要贡献”。该奖项由美国物理学会（APS）于2015年设立。（来源：APS官网）
论文链接：
——国 际——
【可多次读写、随机访问的光量子存储器】
德国马克斯普朗克量子光学研究所研究人员将两个87Rb原子与光腔的同一个模耦合，演示了一个可随机访问的多个光量子比特读写存储器。在对该存储器进行的测试中发现，即便读写超过10个独立光量子比特也没有明显的串扰，并且10次读写测试后也不需要重新初始化；同时，读写的组合效率为26%，相干时间接近1ms。这些特性已经可支撑实现量子中继和量子互联网。该成果10月15日发表在《npj Quantum Information》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41534-020-00316-8
【确定性的多方纠缠微波光源】
瑞士苏黎世联邦理工学院和德国马克斯普朗克量子光学研究所研究团队合作，通过从一种受控辅助系统中有序地发送微波光子进入波导，完全确定地产生纯的微波光子纠缠簇态。研究人员层析式地重构了多体量子态的4种光学模，并分析更多模式的情况，估计本地纠缠持续长度超过10量子比特。该成果9月28日发表在《Nature Communications》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-020-18635-x
【超过GHz的高速单光子光开关】
瑞典林雪平大学和智利康普赛西翁大学研究团队合作，提出并实验演示一个基于光纤Sagnac干涉仪实现高速偏振无关的单光子光开关。该光开关通过将两个快速电光相位调制器放置在干涉仪内实现两路单光子动态路由，速度只受电子学和探测硬件的限制，足以操纵GHZ范围。该设备对四种偏振态的平均对比度为97.63%,平均消光比为19.21dB，该设备与光网络硬件完全兼容，可替代现有的光开关。该成果10月26日发表在《Optics Express》。
论文链接：
http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-28-22-33731
【2020国际量子大会成功召开】
10月19日至22日，由英国物理学会、中国物理学会和中国科学技术大学联合组织的2020国际量子大会（线上）顺利召开。中国科大潘建伟教授担任该会议的名誉主席，陆朝阳教授担任组委会主席。会议吸引了全世界103个国家和地区的参会人员，注册人数达到4458人，截至目前在各个平台上的观看人数累计已经超过4万。
开幕式上，英国物理学会会长Paul Hardaker博士、中国物理学会理事长张杰教授和中国科大潘建伟教授分别代表各主办方致辞，认为量子信息的科学性及其巨大潜力已经得到国际学术界的普遍共识，随着各个国家的大力支持和产业界的雄厚资金投入，量子信息科学发展迅猛，正处于“第二次量子革命”。
大会邀请了包括美国国家技术标准局的叶军教授、耶鲁大学的Steven Girvin教授、谷歌的首席科学家Sergio Boixo博士、中国科大的彭承志教授、格拉斯哥大学的Miles Padgett教授等在内的46位国际顶尖学者做大会及邀请报告，分享了各自在量子通信、量子计算和量子精密测量等方面的最新突破。
原文链接：
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/73119.htm
【ETSI“量子安全密码”国际会议：PQC与QKD的有机结合是重点发展方向】
2020年10月27日-28日，通过与Telecom TV公司合作，欧洲电信标准研究院（European Telecommunications Standards Institute，ETSI）组织的2020年量子安全密码年会在线召开。
会议上，滑铁卢大学量子计算研究所联合创始人，也是ETSI量子安全密码会议的联合发起人Michele Mosca教授指出，美国、欧洲和中国都在大力开发量子网络，他们正在探索如何在风险性与便利性之间权衡，以构建远程量子通信网络。他特别表示，后量子密码技术（Post Quantum Cryptography）与量子密钥分发（QKD）的有机结合是今后重点发展的方向。（来源:量子计算最前沿公众号）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/kZpgcwiaaXQgDsfIwvm-kQ
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