2023年1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
【习近平在中共中央政治局第二次集体学习时强调 加快构建新发展格局 增强发展的安全性主动权】
1月31日，习近平在中共中央政治局第二次集体学习时强调，加快构建新发展格局，增强发展的安全性主动权。要加快科技自立自强步伐，解决外国“卡脖子”问题。健全新型举国体制，强化国家战略科技力量，优化配置创新资源，使我国在重要科技领域成为全球领跑者，在前沿交叉领域成为开拓者，力争尽早成为世界主要科学中心和创新高地。完善扩大投资机制，拓展有效投资空间，适度超前部署新型基础设施建设，扩大高技术产业和战略性新兴产业投资，持续激发民间投资活力。（来源：新华社）
原文链接：
http://www.news.cn/politics/leaders/2023-02/01/c_1129328274.htm
二、政策和战略
——国 内——
【多省发布政府工作报告，明确点出“量子科技”】
1月以来，安徽、四川、福建、江苏等多省在2023年政府工作报告中“提名”量子。如安徽指出，“今后五年工作的总体要求和主要目标任务包括，强化国家实验室、合肥综合性国家科学中心等战略科技力量，加快建设世界一流大科学装置群，推动量子信息、聚变能源、深空探测等科创引领高地建设。”四川提出，“加快布局卫星互联网、量子信息设施；前瞻布局先进计算、量子通信、工业元宇宙、类脑智能等未来产业等。”（来源：人民网）
原文链接：
http://ah.people.com.cn/n2/2023/0119/c358428-40274076.html
http://sc.people.com.cn/n2/2023/0120/c379470-40275396.html
http://fj.people.cn/n2/2023/0120/c181466-40275640.htm
【江西发布未来产业发展中长期规划，开展量子保密通信等未来网络设施建设】
1月18日，江西省人民政府印发《江西省未来产业发展中长期规划（2023-2035年）》，在主要任务中提出创新突破三大赋能型未来产业。其中量子科技领域，围绕量子计算、量子通信和量子测量三大领域，以强化基础研究，推动应用突破为方向，加强成熟技术转移承接、中试，推进技术项目化、产业工程化，重点发展量子密钥分发器、量子路由器、量子交换机、量子随机数发生器、量子激光器、光量子探测仪等量子通信核心装备。同时提出，开展量子保密通信等未来网络设施建设，构建量子基础研究、量子应用研究、量子技术应用产业链等。（来源：江西省人民政府网站）
原文链接：
http://www.jiangxi.gov.cn/art/2023/1/30/art_4968_4342426.html
【安徽省科技厅公布首批科技成果产业化基地备案名单，量子信息入选】
1月19日，经各市审核推荐、专家评审、公示等程序，安徽省科技厅公布首批科技成果产业化基地备案名单。名单包括安徽省科技成果产业化基地（量子信息），该基地将依托于合肥高新技术产业开发区。（来源：安徽省科技厅官网）
原文链接：
http://kjt.ah.gov.cn/kjzx/tzgg/121405891.html
【合肥市2023年政府工作报告：打造“世界量子中心”】
1月4日，合肥市政府工作报告发布。报告回顾了2022年的工作，提到量子信息未来产业科技园入列首批国家试点，全国规模最大的量子保密通信城域网开通运营，首颗量子微纳卫星成功升空。报告同时描绘了2023年的美好发展蓝图，在量子科技领域，合肥要加快建设量子信息未来产业园，打造“世界量子中心”；加快量子科技等未来产业，开辟新领域、抢占新赛道；高标准建设科大硅谷等。（来源：合肥市人民政府发布官微）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/4KPJDi_nLiNjYu1vdYVjEA
——国 际——
【加拿大政府启动国家量子战略】
1月13日，加拿大宣布启动国家量子战略，并规定了量子计算、量子通信、量子传感领域的三个关键任务，以确保加拿大始终走在量子创新和领导的道路上。为了促进这些任务和其他量子计划，加拿大国家量子战略将在2021年预算中承诺的3.6亿加元投资的支持下，发展量子技术研究、人才培养、商业化三大支柱。（来源：加拿大政府网站）
原文链接：
https://ised-isde.canada.ca/site/national-quantum-strategy/en
【世界经济论坛领导层宣布制定国家量子蓝图】
在量子技术研发创新的全球竞赛的冲击下，1月18日，在瑞士达沃斯举行的世界经济论坛上，官员们宣布将制定国家量子蓝图，以帮助已经和尚未投资量子技术研发的国家驾驭新兴领域。蓝图主要参考该论坛一年前发布的量子计算治理原则，考虑了量子技术（特别是量子计算）将影响的各个领域，以及各国如何更好地投资和准备其应用。（来源：Nextgov网站）
原文链接：
【澳大利亚国家量子战略即将发布，新南威尔士州设立量子计算商业化基金】
近日消息，澳大利亚首个国家量子战略的最终草案已编写完成并正在供政府考虑，预计将在数周内公开发布。此外，澳大利亚新南威尔士州政府设立了一个700万澳元的量子计算商业化基金，以支持量子计算初创企业和现有的深科技公司推进创新项目商业化。（来源：InnovationAus 网站)
原文链接：
https://www.innovationaus.com/national-quantum-strategy-with-government/
https://www.innovationaus.com/nsw-quantum-fund-offering-7m-for-local-commercialisation/
【美国公布2023财年国家量子倡议计划预算，继续保持对量子信息科学的高额投入】
1月初，美国公布了国家量子倡议（NQI）计划的年度预算报告。其中，2019至2021财年量子信息科学（QIS）研发的实际预算支出分别为4.49亿美元、6.72亿美元和8.55亿美元， 2022财年QIS研发的预算支出预计为9.18亿美元，2023财年QIS研发的预算请求为8.44亿美元。（来源：NQI官网）
原文链接：
https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2023/01/NQI-Annual-Report-FY2023.pdf
【美国设立关键和新兴技术特使办公室，海空合作为国防部创建新量子计算能力】
1月3日，关键和新兴技术特使办公室在美国国务院开始运作。该特使办公室将为国务院处理关键和新兴技术的方法提供更多的技术政策专门知识、外交领导和战略方向，并让外国合作伙伴参与将改变社会、经济和安全的新兴技术，包括生物技术、先进计算、人工智能和量子信息技术。
1月11日消息，美国海军研究实验室和所有14个海军作战中心与空军研究实验室（AFRL）信息局于去年12月签署了一份谅解备忘录，以建立一个交流技术专长和探索合作项目的渠道，重点是为国防部创建有用的量子计算能力。该协议使海军科学家和工程师能够访问AFRL的IBM量子中心（IBM-Q）处理器，从而能够探索与海军相关的问题集，这些问题集中于作战研究、量子机器学习、量子模拟、经典模拟和密码分析。（来源：美 国国务院官网、GlobeNewswire网站）
原文链接：
【欧盟拨款1900万欧元用于升级量子技术基础设施等】
为了加强欧洲在量子技术开发方面的全球前沿地位，欧盟已经批准了一项1900万欧元的专项资金，用于升级现有的欧洲微纳米和量子技术基础设施，并响应量子技术公司不断增长的中试制造服务需求。
该中试生产线计划包括来自9个欧洲国家的24个成员组织，由芬兰的VTT技术研究中心牵头。新计划名为Qu-Pilot，为期三年半，将为企业提供一条在中试规模上设计、开发和验证其硬件产品和流程的直接产线，从而加速这些产品的商业化。（来源：VTT官网）
原文链接：
【韩国首次举行量子技术高层战略对话，韩国总统尹锡悦会见瑞士量子技术专家】
12月29日，韩国科学和信息通信技术部举办第一届量子技术高层战略对话，并表示政府将以讨论的内容为基础，使民间及官方齐心协力，为在2030年成为量子技术四大强国提供政策支持。韩国政府在大会上提出了阶段性的技术目标，即在2030年初演示超越超级计算机的量子计算机，将目前百公里级的量子密码通信技术扩展到全国网络范围，以及演示基于量子存储器的量子网络。
1月19日，韩国总统尹锡悦访问了瑞士的苏黎世联邦理工学院，表达了韩国对作为国家战略技术之一的量子技术日益增长的兴趣，并就量子技术相关问题与专家们交换了意见。韩国总统府表示，此次对话将被纳入政府目前正在制定的韩国国家量子战略。（来源：ETnews网站、韩国时报）
原文链接：
https://www.etnews.com/20221229000124
https://www.koreatimes.co.kr/www/nation/2023/01/356_343948.html
三、产业进展
——国 内——
【“祖冲之二号”同等规模量子计算原型机搭建完成，将上线量子计算云平台】
近日，国盾量子完成了一台“祖冲之二号”同等规模超导量子计算原型机的搭建，并将上线国盾量子计算云平台。国盾量子将通过云平台，为用户提供具有全球领先水准的真实量子计算设备，让企业、研究机构以及所有爱好者体验量子计算，探索量子计算产业应用。（来源：新华社、国盾量子官微）
原文链接：
https://h.xinhuaxmt.com/vh512/share/11259639?d=1348d1a&channel=weixin
https://mp.weixin.qq.com/s/A2jf5Cpxx5QrncM9hMqyBg
【中国信通院发布《量子信息技术发展与应用研究报告（2022年）》】
1月8日，中国信通院发布了《量子信息技术发展与应用研究报告（2022年）》。报告聚焦了2022年量子信息技术发展态势，梳理三大领域的最新研究与应用进展，分析探讨热点问题，展望技术演进与产业应用发展趋势。其中提到，“墨子号”科学实验卫星运行6年取得一系列领先科研成果，空间量子通信将成为未来科研与应用发展的重要方向。另外，量子保密通信与抗量子计算破解加密（PQC）将有望形成融合应用方案。（来源：中国信通院官微）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/q6FGI6C0k63zawL7hg5rCw
【中国电科16所制冷机突破极限低温】
1月3日消息，中国电科16所自主研发的无液氦稀释制冷工程化样机产品突破10毫开尔文（绝对零度以上0.01度）极限低温，连续循环工作温度达到9.3毫开尔文，标志着低温制冷领域稀释制冷机产品国产化、工程化应用迈入新阶段。未来，16所将持续开发稀释制冷机谱系化产品，不断提升极低温制冷装备关键核心技术竞争力，为我国超导量子计算发展提供有力支撑。（来源：中国电科官网）
原文链接：
http://www.cetc.com.cn/zgdk/1592960/1592965/1757991/index.html
——国 际——
【泰雷兹阿莱尼亚宇航公司与欧洲航天局签署量子卫星通信项目合同】
1月23日消息，法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space）已与欧洲航天局（ESA）签署合同，领导TeQuantS项目，旨在开发量子空地通信技术，为网络安全应用和未来的量子信息网络开发量子技术。这些技术将使泰雷兹阿莱尼亚宇航公司及其合作伙伴能够在2026年底前建造卫星和光学地面站。因此，TeQuantS项目将有助于演示长距离量子卫星链路的性能。（来源：Thales官网）
原文链接：
【Qunnect的量子网络测试平台GothamQ进入曼哈顿区】
1月17日，美国量子安全网络公司Qunnect宣布建造了一个新的光纤环路，将其量子网络测试平台GothamQ从布鲁克林扩展到曼哈顿。Qunnect将纽约大学与海军造船厂连接起来，准备为纽约都会区的金融服务、关键基础设施和电信领域的客户解锁量子互联网功能。Qunnect称，一旦其第一代城域产品套件可以在2023年中期完成，Qunnect的解决方案将可以完全支持现实世界的可扩展性，设计为在室温下运行，不受具有挑战性的城市条件的影响。（来源：美通社）
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【Megaport和Qrypt演示全球量子安全数据传输技术】
1月15日，美国量子安全公司Qrypt 和 澳大利亚网络即服务（NaaS）提供商Megaport演示全球量子安全数据传输技术。由 Qrypt 量子密钥生成技术提供支持，使用Megaport的NaaS平台，文件共享应用程序在多个全球数据中心启动，包括旧金山的AWS、弗吉尼亚的Azure和东京的谷歌云。每个位置之间共享的数据都使用量子安全加密技术进行保护，确保现在以及未来的隐私和安全。（来源：Qrypt网站）
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【IonQ收购量子网络公司，在华盛顿州开设量子计算制造工厂】
1月10日，美国离子阱量子计算公司IonQ宣布收购加拿大分布式量子计算技术初创公司Entangled Networks的运营资产，进一步实现了IonQ开发能够支持未来量子网络的量子系统的目标。Entangled Networks团队成员将加入IonQ新成立的加拿大子公司。
1月20日，IonQ宣布计划在美国华盛顿州博塞尔市建设首家专用量子计算制造工厂。新地点将容纳IonQ的第二个量子数据中心，并将成为IonQ在北美的主要制造地点。（来源：IonQ官网）
原文链接：
https://ionq.com/news/networked-quantum-computers-ionq-acquires-assets-of-entangled-networks
https://ionq.com/news/ionq-to-open-first-quantum-computing-manufacturing-facility-in-the-u-s
【D-Wave 和 Davidson Technologies 签订多年经销商协议】
1月5日，加拿大量子计算公司D-Wave宣布已经和Davidson Technologies签订多年经销商协议，并将在D-Wave即将举行的年度用户大会Qubits上重点介绍该合作关系，使Davidson能够转售D-Wave的产品和服务，包括Leap量子云服务。Davidson是一家为美国国防部、航空航天和商业客户提供创新工程、技术和管理解决方案的技术服务公司。Davidson计划利用D-Wave的基于云的量子计算和量子混合求解器服务扩展其先进的智能技术解决方案，以支持美国国防和航空航天工作。（来源：D-Wave官网）
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【Xanadu获得加拿大政府4000万加元投资，与韩国科学技术研究院合作扩大用例】
1月23日，加拿大总理贾斯廷·特鲁多宣布了一项总额为4000万加元的新联邦投资，以支持加拿大量子计算公司Xanadu建造世界上第一台基于光子的容错量子计算机并将其商业化。
1月10日消息，Xanadu宣布与韩国科学技术研究院（KIST）合作，扩大量子计算机的行业用例。该合作将专注于下一代锂离子电池量子算法的进一步开发和优化量子计算硬件。（来源：Xanadu官网）
原文链接：
【多家欧洲量子计算公司完成融资】
1月24日，法国中性原子量子计算公司PASQAL宣布，获得了由总部位于新加坡的淡马锡控股领投的1亿欧元股权B轮融资。其他新投资者包括欧洲创新委员会基金、沙特阿美旗下的创投公司Wa’ed Ventures和法国国家投资银行的风险基金。有了这笔新的资金，PASQAL计划进一步开发中性原子量子计算平台，其目标是在短期内构建出1000量子比特的量子计算机，在长期内构建容错架构。
1月9日，英国的离子阱量子计算公司Oxford Ionics宣布完成了3000万英镑的A轮融资。该轮融资由Oxford Science Enterprises和Braavos Investment Advisers牵头。Lansdowne Partners、Prosus Ventures、2xN、Torch Partners和Hermann Hauser（芯片巨头ARM的创始人）等参与其中。
1月18日，以色列量子计算公司Quantum Machines宣布已经筹集了2000万美元的资金。该公司的量子计算控制技术已被23个国家/地区的280多家客户使用，为云提供商、研究实验室、国家中心和高性能计算中心运营的大部分量子计算机提供动力。（来源：PASQAL官网、Oxford Ionics官网、美通社）
原文链接：
https://www.oxionics.com/news/announcing-our-%C2%A330m-series-a-funding
【富士通将为西班牙超级计算中心提供一台1500万美元的量子计算机】
1月9日消息，西班牙银河超级计算中心（CESGA）宣布将从富士通购买价值约1500万美元的量子计算机，并于今年晚些时候安装该系统。富士通提供的系统将包括：一台“灵活”的量子计算机、一台高性能计算机、一个量子算法仿真器和一个存储系统。硬件细节尚未公布。（来源：DCD网站）
原文链接：
https://www.datacenterdynamics.com/en/news/fujitsu-supplies-cesga-with-quantum-computer/
【IBM主席敦促人们使用抗量子破解加密，《量子时代的安全》报告发布】
1月17日消息，在2023年达沃斯世界经济论坛上，IBM主席兼首席执行官Arvind Krishna敦促人们，如果担心有人可能在10年后解密他们存储的文件，请立即开始使用抗量子破解加密。Krishna表示IBM最新的量子处理器目前运行在400多个量子比特。他引用了来自中国的一篇论文，其报道称超过400个量子比特的量子计算机可以破解当今的加密技术，但他也强烈地表达了对这篇论文完全有效性的怀疑。
1月17日，IBM商业价值研究院（IBV）发布了《量子时代的安全》报告。该报告对量子安全形势的深入分析揭示了当今对“量子安全”战略的需求，以保持未来高度敏感数据的完整性和安全性。此外，该报告还为组织如何在其生态系统中工作，保护数据免受网络犯罪分子利用量子计算机力量的侵害，提出了一条清晰的路径。（来源：business world网站、IBM官网）
原文链接：
https://newsroom.ibm.com/2023-01-17-IBM-Report-Details-Steps-to-Secure-Data-for-Quantum-Era
四、科技前沿
——国 内——
【模式匹配MDI量子密钥分发成码率提升3个量级】
中国科大、清华大学、国盾量子的研究人员实验实现了模式匹配方案的MDI（测量设备无关）量子密钥分发，该方案无需全局相位锁定，有效降低系统复杂度，并在304km商用光纤和407km超低损耗光纤上实现成码率19.2bps和0.769bps，相对于不使用模式匹配方案的MDI系统提升3个量级。该成果1月17日发表于Physical Review Letters。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.130.030801
【时分复用技术提高多体纠缠产生效率】
中国科大的研究人员实验实现了纠缠态时分复用方案并验证了其对提升多体纠缠制备效率的作用。研究人员使用动态延时线将产生时刻不一致的多个光量子调节到同一时刻，从而形成多体干涉，利用该方案将由SPDC（参量下转换）过程产生的多个纠缠光子对形成多体纠缠，能够有效解决时间随机纠缠对直接用于多体纠缠制备时效率随规模指数衰减的问题。实验制备了4光子GHZ态，保真度超过0.806，估计在制备12光子纠缠是可以提升约1万倍，且减小延时线衰减还能够进一步提升效率。该成果1月24日发表于Physical Review Applied。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevapplied.19.l011002
【室温固态量子比特CNOT门保真度达到99.92%】
中国科大的研究人员基于金刚石NV（氮-空位）色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门（量子受控非门）。研究人员发现仅考虑静态经典噪声将限制保真度难以突破99%，因而构建了包含时间关联和量子特性的完整噪声模型，并在实验中利用精确设计的形状脉冲进行动态校正，最终实现室温下CNOT门保真度为99.920(7)%，并分析得知残留错误主要来自于形状脉冲的失真以及电子自旋的纵向弛豫，均可在技术上进一步消除，因此未来有望将CNOT门保真度进一步提高到99.99%以上。该成果1月19日发表于Physical Review Letters。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.130.030601
【超导平台实现双Qutrit量子门操控】
哈尔滨工业大学、南方科技大学、华为公司等的研究人员提出并在超导线路上演示了双qutrit（3状态量子）量子门。量子载体通常具有超过qubit（2状态量子）的状态数量，使用多态处理在某些量子计算问题具有更高的效率。研究人员使用可调耦合器控制交叉Kerr耦合率的方法，实现了qutrit之间的可控相位门，保真度89.3%，并基于该技术制备了由qutrit构成的纠缠对，保真度95.5%。另外，耦合率的调节具有高开关比，可以同时实现高效率和低串扰调控从而有利于扩展。该成果1月20日发表于Physical Review Letters。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.130.030603
【基于哈密顿量调控实现抗噪声量子存储】
武汉大学、武汉量子技术研究所的研究人员提出了一种基于量子点哈密顿量调控的抗噪声量子点存储协议。量子点存储的保真度主要受无序的核自旋环境及涨落影响，研究人员提出的电子-核自旋耦合作用哈密顿量调控方法可有效抑制原子核系综噪声影响，在低极化度原子核环境中实现高保真度存储，数值模拟显示在30%低极化度的核系综中能够实现超过80%的保真度，有效降低量子点存储的制备和维持要求。该成果1月3日发表于Physical Review A。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physreva.107.012601
——国 际——
【在散射大气中实现高维纠缠传输】
法国索邦大学、英国格拉斯哥大学的研究人员演示了在大气扰动（散射介质）中传输高维纠缠、纠正扰动的技术。高维纠缠有助于提高信息通信密度、增强成像能力，但是传输介质的无序扰动严重制约其应用能力。研究人员设计了利用经典信标光测量扰动、刻画传输矩阵的方法，并使用波前整形方法对同步传递量子信号所受的扰动进行纠正。实验实现了17维纠缠的有效传输，纠缠置信度达到EPR判据的988方差。该成果1月19日发表于PRX Quantum。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/prxquantum.4.010308
【操控多个量子点光源关联发光】
丹麦哥本哈根大学和德国波鸿鲁尔大学的研究人员首次实现了两个光源的偶极发光机制在间隔距离上（远大于波长）的耦合。研究人员利用微纳波导连接量子点光源的方法，克服了偶极发光耦合效率随距离快速衰减的难点，并测试了多光源的集体反应、超辐射、亚辐射特性和激发控制技术。该技术能够为微波-光学波段转化、光学量子存储等技术提供新手段支撑。该成果1月27日发表于Science。
原文链接：
https://doi.org/10.1126/science.ade9324
【基于自旋-空穴耦合机制实现量子点相干操控】
美国罗切斯特大学和休斯实验室公司的研究人员提出并检验了操控硅量子点的新机制。半导体量子点是量子存储和量子计算的良好载体，其电子自旋具有长相干时间、高保真度等优点，其主要操控机制是由变化磁场控制自旋振荡。新的操控机制利用了自旋与空穴量子数的耦合，研究人员演示了使用该机制驱动的双量子点Rabi振荡以及联合了交换作用的通用控制，相干时间在毫秒量级。该成果1月10日发表于Nature Physics。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41567-022-01870-y
【纤集成离子阱满足便携化应用】
英国萨塞克斯大学的研究人员将离子阱的自由空间光学操控结构替换为光纤集成形态，实现了紧凑便携、可在外场稳定工作的离子阱装置。该装置使用⁴⁰Ca⁺离子为量子态载体，使用保偏光纤输送控制激光（离子化谐振光波长423nm、失谐光375nm、冷却光397nm、重泵光866nm/850nm/854nm），使用多模光纤采集离子荧光，实现状态读出保真度大于99%（用时600us），可稳定工作在温度22~53℃、振动34~300Hz条件下。该成果1月10日发表于Scientific Reports。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41598-022-27193-9
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