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2022年6月国内外量子科技进展
发布时间:2022-07-04 15:08:28 点击浏览:

20226月国内外量子科技进展

【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


Xanadu实现光量子计算优越性】

美国国家标准与技术研究院与加拿大量子技术公司Xanadu合作,开发了一种可以执行多算法、可编程、可扩展的光量子计算芯片。研究人员通过Xanadu研发的光量子计算机Borealis,仅需36微秒,即可完成超级计算机需耗时超过9000年才能完成的一项任务,运行速度加快了5000万倍以上,从而再次显示了量子计算优越性。该成果61日发表于《Nature》。Xanadu也是继中国科大之后第二个通过高斯玻色采样实现量子计算优越性的团队。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04725-x


二、政策和战略


—— ——


【合肥启动“创投城市计划”,量子等13个产业总投资80亿元】

618日,合肥市举行创投城市计划项目资本对接活动启动仪式暨首场对接会。此次项目资本对接会共遴选22个重点项目,涉及量子等13个产业,项目总投资80亿元,资金需求20.28亿元;其中现场路演项目8个,涉及量子等7个产业,项目总投资31.5亿元,资金需求11.3亿元。(来源:合肥发布官网)

论文链接:

http://www.hefeifabu.gov.cn/html/2022/06/20/60268.html


【深圳培育发展未来产业,量子信息有望成为战略性新兴产业中坚力量】

66日,深圳发布《深圳市培育发展未来产业行动计划(2022-2025年)》(下称计划),计划指出,深圳产业发展已具备较好基础,产业链相对完备,量子信息等四个未来产业处于孕育期,1015年内有望成为战略性新兴产业中坚力量。

此前,深圳在《深圳市人民政府关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》中指出包含量子计算、量子通信、量子测量在内的量子信息是培育未来产业八大重点方向之一,要推动在量子操作系统、量子云计算、含噪声中等规模量子处理器等方面取得突破性进展,建设粤港澳大湾区量子科学中心。(来源:深圳市科技创新委员会、深圳市人民政府发展研究中心)

原文链接:

http://stic.sz.gov.cn/xxgk/kjgh/content/post_9861356.html

http://drc.sz.gov.cn/zcyj/szs/content/post_9876158.html


【北京发文支持量子计算等科技前沿领域】

530日,《北京市数字经济全产业链开放发展行动方案》发布,提出要提高数字技术供给能力,包括超前布局量子计算等未来科技前沿领域,力争取得一批重大原始创新和颠覆性成果。(来源:北京市经济和信息化局官网)

原文链接:

http://jxj.beijing.gov.cn/zwgk/zcwj/bjszc/202205/t20220530_2724785.html


—— ——


【英国推出新数字战略,量子技术计划到2024年将投资超过10亿英镑】

613日消息,英国公布了新数字战略,侧重于发展对经济增长必不可少的六个关键方面,其中包括量子计算等未来技术的创意和知识产权。

615日,英国商务、能源和产业战略大臣Kwasi Kwarteng在伦敦量子峰会上表示国家量子计算中心启动了一项计划,以帮助建立量子素养和共享知识。他表示,英国的量子技术计划的公共和私人投资到2024年预计将超过10亿英镑,英国政府将在未来几个月内推出量子战略来支持早期企业发展。(来源:英国政府官网、今日物联网世界网站)

原文链接:

https://www.gov.uk/government/news/new-digital-strategy-to-make-uk-a-global-tech-superpower

https://www.iotworldtoday.com/2022/06/15/quantum-summit-2022-uk-government-invests-in-quantum-computing/


【英国为16个量子技术项目提供600万英镑资助】

615日,英国研究与创新中心的商业化量子技术挑战宣布为16个项目之间分配600万英镑的资金。这些项目将推动英国量子技术的商业化,并解决连通性、精密探测、定位、导航、授时、计算的技术挑战。(来源:创新英国网站)

原文链接:

https://www.ukri.org/news/bringing-quantum-technologies-into-the-real-world/


【新加坡启动三个国家平台发展量子科技领域】

531日消息,新加坡量子工程计划(QEP)启动了三个国家量子平台,以提高其在量子计算、量子安全通信和量子设备制造方面的能力。新加坡研究、创新与企业2020计划将向这三个平台投入2350万美元,为期3.5年。

三大平台分别为:国家量子计算中心,将通过行业合作开发量子计算能力并探索应用;国家量子无晶圆厂,将支持量子器件的微制造技术和使能技术;国家量子安全网络,将在全国范围内对量子安全通信技术进行试验,旨在增强关键基础设施的网络安全。(来源:新加坡量子技术中心官网)

原文链接:

https://www.quantumlah.org/about/highlight/2022-05-singapore-national-quantum-platforms


【韩国953亿韩元支持量子计算,计划开发50比特量子计算机】

628日,韩国科学技术信息通信部长官表示《2023年度国家研究开发项目预算分配调整(案)》已确定,新政府将在量子计算领域支持953亿韩元(约5亿人民币),同比增长36.3%

69日,由韩国政府发起,数十家韩国研究机构和私营公司携手成立了一个工作组,计划在2026年底前开发一台50量子比特的量子计算机,以便赶上在量子计算领域遥遥领先的美国和中国。(来源:HelloDD网站、Aju Daily网站)

原文链接:

https://www.hellodd.com/news/articleView.html?idxno=97345

https://www.ajudaily.com/view/20220609163734812


【加拿大创建量子中心,投入2300万加元启动区域量子计划】

69日,加拿大阿尔伯塔省政府和加拿大卡尔加里大学宣布将在阿尔伯塔省建立一个世界级的量子中心-量子城。量子城将进一步将阿尔伯塔省打造成领先的技术中心,并将加速卡尔加里量子生态系统的发展。阿尔伯塔省政府与阿尔伯塔大学和莱斯布里奇大学结成战略伙伴关系,将为卡尔加里大学量子城的发展提供2300万加元。

620日,加拿大南安大略省联邦经济发展署(FedDev Ontario)事务部长Helena Jaczek宣布,企业现在可以向安大略省南部的区域量子计划(RQI)提出申请,FedDev Ontario将在未来六年内提供超过2300万加元(约1.2亿人民币),以支持符合条件的企业在国内和全球市场上推进和商业化其量子产品和解决方案。该计划是推进加拿大国家量子战略的重要步骤。(来源:阿尔伯塔省政府、加拿大政府网站)

原文链接:

https://www.alberta.ca/release.cfm?xID=83038DA200B87-051F-AE29-8F3F095789304D56#jumplinks-0

https://www.canada.ca/en/economic-development-southern-ontario/news/2022/06/businesses-can-now-apply-to-the-regional-quantum-initiative-in-southern-ontario.html?


【德国联邦教育和研究部公布量子系统研究计划】

621日,德国联邦教育和研究部(BMBF)公布了量子系统研究计划, 该计划为BMBF未来十年在未来技术、光子学和量子技术方面的研究资金制定战略框架,其任务是在未来十年将德国带入欧洲量子计算和量子传感器领域的领先地位,并提高德国在量子系统方面的竞争力。该计划的行动领域为研究和进一步发展量子系统、将量子系统用于实际应用以及塑造量子生态系统。研究重点包括量子计算机、量子通信、基于量子的测量技术、量子系统的基础技术。(来源:BMBF官网)

原文链接:

https://www.bmbf.de/bmbf/de/forschung/forschung-fuer-arbeit/quantensysteme/quantensysteme.html

https://www.bmbf.de/SharedDocs/Publikationen/de/bmbf/5/31714_Forschungsprogramm_Quantensysteme.pdf?__blob=publicationFile&v=5


【美国和丹麦签署关于量子信息科技合作的联合声明】

67日,美国和丹麦签署了关于量子信息科学与技术(QIST)合作的联合声明,双方将利用各自在QIST的优势,加强供应链,发展产业基础,并培养下一代量子人才。(来源:美国国家量子计划官网)

原文链接:

https://www.quantum.gov/the-united-states-and-denmark-take-steps-to-strengthen-quantum-cooperation/


【美国禁止向中国分享安全漏洞,提出建立全球竞争分析办公室】

5月底,美国商务部工业与安全局正式发布了针对网络安全领域的最新的出口管制规定,其将全球国家分为ABDE四类,中国被划分在D类里。根据该规定要求,各实体在与D类国家和地区的政府相关部门或个人进行合作时,必须要提前申请,获得许可后才能跨境发送潜在网络漏洞信息。

69日消息,民主党参议员Michael Bennet等人发起《美国技术领导法案》,要求建立一个全球竞争分析办公室,确保美国在量子计算等关键技术方面保持竞争优势。该法案将授权2000万美元建立全球竞争分析办公室,由财政部、商务部和国防部的人员以及情报界成员组成。(来源:Nextgov网站、联邦公报网站、彭博社)

原文链接:

https://www.nextgov.com/cybersecurity/2022/05/why-commerce-went-against-microsoft-rule-control-cyber-exploits/367575/

https://www.federalregister.gov/documents/2022/05/26/2022-11282/information-security-controls-cybersecurity-items

https://www.bnnbloomberg.ca/senators-wary-of-china-s-tech-prowess-seek-competition-office-1.1776684


三、产业进展


——国 ——


【国科量子华中总部落户武汉,建设运营量子保密通信国家骨干网络湖北段】

623日消息,由国科量子通信网络有限公司发起并控股,联合湖北交通投资集团有限公司成立的湖北国科量子通信网络有限公司(国科量子华中总部)近日落户武汉市洪山区。作为国家发改委支持的新一代信息基础设施国家广域量子保密通信骨干网络湖北段的建设和运营主体,该公司将建设覆盖湖北省的量子保密通信省干网络和城域网络。(来源:湖北日报)

原文链接:

http://news.cnhubei.com/content/2022-06/24/content_14855943.html


【重庆:集聚量子科技资源 筹建重庆量子实验室】

612日,重庆举行五云(量子器件与材料)实验室筹建工作推进会,重庆大学、中电科四十四所、国仪清能、国科量子、西太深海等院校和企业参会。五云实验室对标重庆实验室、国家实验室预备队和国家技术创新中心,聚焦量子通信光电器件和量子材料两大方向,计划2025年基本建成,并于2030年全面建成,推动重庆升级为量子国家实验室基地,带动西部地区量子科技发展,助力成渝地区打造具有全国影响力的科技创新中心。(来源:重庆沙坪坝区政府官网)

原文链接:

http://www.cqspb.gov.cn/bm/qkjj/sy_63428/bmdt_63430/202206/t20220614_10809933_wap.html


【两款量子安全应用在安徽合肥发布】

622日,基于量子安全原理研发的量子加密数据智能分析探测系统量子安全机器人自动化平台在安徽省合肥市对外发布。本次发布的两款量子安全应用由安徽华典大数据科技有限公司和安徽启明星辰网络安全技术有限公司合作共建的量子安全创新实验室研发,两款应用基于传统安全体系,通过内嵌量子安全引擎,实现传统安全与量子安全的深度融合。(来源:安徽网)

原文链接:

http://news.ahwang.cn/zhengwu/20220624/2396051.html


【量子传感公司未磁科技完成超亿元A轮融资,IDG资本领投】

69日消息,量子传感公司未磁科技完成超亿元A轮融资,由老股东IDG资本领投。据其官网介绍,该公司致力于为广大客户提供弱磁测量全面解决方案。(来源:创业邦网站)

原文链接:

https://www.cyzone.cn/article/684980.html


——国 ——


【韩国约800公里量子通信网络预计6月底完成】

68日消息,韩国宽带互联网服务运营商SK宽带已将量子密码通信技术应用于新建立的国家融合网络,作为防止窃听或黑客攻击窃取国家机密和信息的完美防火墙。基于量子密钥分发(QKD)的量子密码通信技术应用在覆盖约800公里(497英里)距离的网络中,将于6月底完成。SK宽带通过部署大约30个中继器实现各部分网络的连接。(来源:Aju Daily网站)

原文链接:

https://www.ajudaily.com/view/20220608110410081


【韩国科学技术研究院签署量子密码技术转让协议】

5月底,韩国科学技术研究院(KIST)和硬件即服务初创公司SDT签署了技术转让协议,正式将量子技术从KIST研究实验室转移到SDT,以面向全球实现设备商业化。KIST转让的技术包括量子密钥分发(QKD)、量子随机数发生器(QRNG)和符合计数单元(CCU)技术。SDT正在使用现场测试平台环境来测试其韩国及其日本办事处的量子设备原型的安全性。(来源:EIN Presswire网站)

原文链接:

https://www.einpresswire.com/article/575985581/quantum-communication-technology-spurs-quantum-device-commercialization-in-korea


【英国选取新的量子卫星通信地面站,实现基于卫星的量子安全通信】

630日消息,英国埃罗尔机场(位于邓迪和珀斯之间的二战前英国皇家空军机场)的卫星地面站设施已被选为最新的光学地面站(OGS),用于演示和测试卫星量子安全通信。新设施将使英国和相关国际研究团队能够通过量子安全通信有效载荷连接到卫星,以在所有距离范围内提供量子安全,包括通过卫星实现洲际安全。该研究设施将作为量子通信中心(Quantum Communications Hub)项目的一部分,该项目由英国国家量子技术计划资助。(来源:Quantum Communications Hub网站)

原文链接:

https://www.quantumcommshub.net/news/errol-aerodrome-chosen-to-host-new-quantum-optical-ground-station-for-secure-satellite-connectivity/?site=industry-government-media


【芝加哥建成美国最长的200公里量子密钥分发网络】

616日,芝加哥大学和芝加哥量子交流中心的科学家们宣布,首次将芝加哥市区和郊区的实验室与量子网络连接起来,较此前美国最长网络的长度增加了近一倍,由六个节点和124英里(约200公里)的光纤组成,将成为美国首批公开可用的量子安全技术测试平台之一。研究人员将利用该网络测试新的通信设备、安全协议和算法,最终将连接美国和全世界的远距离量子计算机,迈向国家量子互联网。(来源:芝加哥大学官网)

原文链接:

https://news.uchicago.edu/story/chicago-quantum-network-argonne-pritzker-molecular-engineering-toshiba


【美国六大政府机构宣布成立华盛顿城域量子网络研究联盟(DC-QNet)】

627日消息,美国海军研究实验室(NRL)宣布于518日与其他五个美国政府机构合作,成立华盛顿城域量子网络研究联盟(DC-QNet),以创建、演示和运营量子网络作为区域试验台。组建DC-QNet的六大机构分别为美国陆军作战能力发展司令部陆军研究实验室、美国海军研究实验室、美国海军天文台、美国国家标准与技术研究院、美国国家安全局/中央安全服务研究局、美国国家航空和航天局(NASA),此外还包括两个区域外机构:美国海军太平洋信息战中心以及美国空军研究实验室。(来源:GlobeNewswire网站)

原文链接:

https://www.globenewswire.com/news-release/2022/06/27/2469685/0/en/NRL-Announces-the-Washington-Metropolitan-Quantum-Network-Research-Consortium-DC-QNet.html


【美国量子网络实现创纪录时间同步】

627日消息,美国伊利诺伊州快速量子网络(IEQNET)的一个研究团队使用本地光纤在美国能源部(DOE)的两个相距50公里的实验室(阿贡国家实验室和费米实验室)之间成功部署了一个远程量子网络,并在该网络上同时传输了一个传统的时钟信号和一个量子信号。研究发现,两个信号在小于5皮秒的时间窗口内保持同步,这一性能是构建实用多节点量子网络的重要一步。(来源:阿贡国家实验室网站)

原文链接:

https://www.anl.gov/article/quantum-network-between-two-national-labs-achieves-record-synch


【亚马逊AWS开设量子网络中心】

621日,亚马逊AWS宣布成立AWS量子网络中心(CQN),将为量子网络市场开发产品,以实现全球量子网络。虽然具体产品尚未公布,但AWS将为量子网络开发新的硬件、软件和应用程序。CQN将补充AWS量子计算中心和亚马逊量子解决方案实验室已经在进行的高级量子科学和工程工作。(来源:亚马逊AWS官网)

原文链接:

https://aws.amazon.com/cn/blogs/quantum-computing/announcing-the-aws-center-for-quantum-networking/


【加拿大推出开放式量子通信网络】

614日,在魁北克经济与创新部和通信服务公司Bell的支持下,非营利组织Numana宣布推出一个先进的量子通信基础设施,将作为行业和研究人员的开放式光纤量子通信测试平台,该项目耗资375万加元。该项目得到了魁北克经济与创新部250万加元的资金支持。

Numana将与舍布鲁克的量子创新区合作,于2022年秋季在舍布鲁克启动该项目。随后计划在蒙特利尔和魁北克市建立网络,以逐步部署连接整个魁北克省的基础设施量子生态系统。(来源:Numana官网)

原文链接:

https://numana.tech/en/publications/numana-annonce-le-lancement-dun-reseau-de-telecommunications-quantiques-ouvert/


【新加坡国立大学与网络安全公司Fortinet 就量子安全通信签署谅解备忘录】

63日,网络安全公司Fortinet与新加坡国立大学(NUS)签署谅解备忘录,将与NUS主持的新加坡量子工程计划(QEP)合作,以支持新加坡的国家量子安全网络(NQSN)项目。该合作将支持QEP的概念验证,并探索量子安全通信的用例。NQSN由新加坡国家研究基金会(NRF)资助,旨在开发一种超安全的通信和服务基础设施,以保护数字交易免受复杂的网络威胁。(来源:Fortinet官网)

原文链接:

https://www.fortinet.com/corporate/about-us/newsroom/press-releases/2022/fortinet-support-singapore-quest-quantum-safe-future


四、科技前沿


—— ——


【硅基QKD编码光电芯片】

中国科大的研究团队基于硅光、电子学集成工艺实现了量子密钥分发(QKD)发送终端的全部编码芯片,包括热声调制(TOM)、载流子耗尽调制(CDM)的移相、调相光学芯片和激光驱动(LDC)、调相驱动(MDC)电子芯片。相关芯片组装成偏振编码BB84协议QKD实验系统,重复频率为312.5MHz,误码率低至0.41%100km光纤成码率为42.7 kbit/s(超导探测器)或10.5kbpsInGaAs APD探测器)。该成果616日以编辑推荐形式发表于《Physical Review Applied》。

原文链接:

https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.17.064034


【量子密码中的流隐私放大方案】

清华大学的研究人员开发了一种类似于经典流密码的流隐私放大方案。研究人员通过修改基于量子纠错的安全证明,将隐私放大置于信息核对之前,从而可以流式输出最终密钥,防止错误传播,同时该方案还有助于增强可信中继量子网络的安全性,提高量子随机数发生器随机性提取的实用性。该成果610日发表于《PRX Quantum》。

原文链接:

https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.3.020353


【实时确定性量子隐形传态】

山西大学的研究人员在单个10km光纤通道上实现了实时确定性量子隐形传态。他们制备了1550nm处的EPR纠缠,使用1342nm激光束实时传输经典信息并充当同步光。通过实验研究了保真度对光纤信道传输距离的依赖性,优化了为操纵Alice站点中EPR纠缠光束而建立的有损信道的传输效率。确定性量子隐形传态的最大传输距离为10km,保真度为0.51±0.01,高于经典隐形传态极限1/2。该工作为基于确定性量子隐形传态的光纤信道城域量子网络建立提供了可行的方案。该成果620日发表于《Optics Express》。

原文链接:

https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-3-3770&id=468641


【基于极化码的QKD高效后处理算法】

暨南大学和哈尔滨工业大学的研究人员提出一种基于极化码的量子密钥分发高效后处理算法。他们通过分析Wyner窃听通道模型下主通道和窃听通道的信道容量,设计了极化码的码字结构,使纠错和隐私放大可以在一个步骤中同步完成。这种高效的后处理算法降低了系统的复杂性并降低了后处理延迟。仿真结果表明,该后处理算法较好地满足了可靠、安全的通信条件。该成果616日发表于《Scientific Reports》。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41598-022-14145-6


【关闭多粒子纠缠自测的局域性漏洞和探测效率漏洞】

中国科大、济南量子院和复旦大学等联合研究团队首次在多粒子纠缠自测实验中同时关闭了光子系统的局域性漏洞(链路长度89~110m)和超导系统的探测效率漏洞(平均探测效率0.82)。研究人员通过设备无关的方式,以至少0.840.86的保真度认证三方和四方GHZ状态,是无漏洞多粒子自测、量子纠缠认证的重要进展。该成果623日发表于《Physical Review Letters》。

原文链接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.250401


—— ——


【集成光路实现掺铒放大器】

瑞士洛桑联邦理工学院和耶拿大学的研究人员展示了一种基于光子集成电路的铒放大器,其输出功率达到145mW,小信号增益超过30dB,与商用光纤放大器相当,并超越了最先进的III-V异质集成半导体放大器。他们将离子注入应用于超低损耗氮化硅光子集成电路,能够将孤子微梳输出功率提高100倍,满足低噪声光子微波产生和波分复用光通信的功率要求。该成果616日发表于《Science》。

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo2631


【操控半导体量子点中的原子拓扑态】

澳大利亚新南威尔士大学量子计算机物理学家团队设计了一个原子尺度的量子处理器,能够模拟小型有机分子的行为,攻克了大约60年前理论物理学家理查德·费曼提出的挑战。该校初创企业硅量子计算公司(SQC)创造出世界上第一个原子级量子集成电路,这一突破将使SQC可以帮助行业为一系列新产品构建量子模型,例如药品、电池材料和催化剂。该成果623日发表于《Nature》。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04706-0


【实验学习中的量子优势】

加州理工学院、谷歌等联合研究团队实验证明,与实验学习的传统方案相比,量子机器学习可以指数级减少所需的实验数量。这种指数优势显示在预测物理系统的属性、执行量子主成分分析和了解物理动力学方面。此外,在某些情况下,实现指数优势所需的量子资源相当有限。通过40个超导量子位、1300个量子门进行实验,研究人员证明了当今的量子处理器可以实现巨大的量子优势。该成果69日发表于《Science》。

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7293


【红外雪崩二极管阵面】

英国谢菲尔德大学的研究人员基于新工艺实现了128 像素的InAs平面雪崩光电二极管线性阵列。该工艺将铍离子以区域选择性的方式注入到外延生长的InAs 晶片中。各像素表现出均匀的雪崩增益和响应度。15502004nm波长处的室温响应度值分别为0.49 ± 0.017 0.89 ± 0.024 A/W。在不同温度(从室温到 150 K)下进行反向暗电流电压和雪崩增益测量时,200 K-15 V 反向偏压下,像素表现出22.5 ± 1.18的雪崩增益和 0.68 ± 0.48 A/cm² 的暗电流密度。该成果61日发表于《Optics Express》。

原文链接:

https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-12-21758&id=476378




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