2023年4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
【欧洲多国启动量子通信基础设施建设】
随着信息安全重要性不断提升、国际环境日趋复杂，量子保密通信技术及产业发展成为各国关注的重点之一。近期，在欧洲量子通信基础设施（EuroQCI）计划框架下，马耳他、爱尔兰、西班牙、法国、丹麦纷纷启动量子通信基础设施建设。
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参见政策国际部分第八条。
二、政策和战略
——国 内——
【国家工信部：推动光通信、量子通信等关键核心技术加速突破】
4月20日，工信部总工程师、新闻发言人赵志国在新闻发布会上表示，下一步工信部将做优做强信息通信业，为推动经济社会高质量发展提供坚实支撑。其中在加快技术产业创新中，提出要推动6G、光通信、量子通信等关键核心技术加速突破，攻克一批“卡脖子”关键领域，提升产业链供应链韧性和安全水平。（来源：国家工信部官网）
原文链接：
https://www.miit.gov.cn/gzcy/zbft/art/2023/art_80e67b13cae744d1a21fd481af7cf11f.html
【国家发改委发布《横琴粤澳深度合作区鼓励类产业目录》，纳入多类量子技术】
4月3日，经国务院同意，国家发展改革委印发了《横琴粤澳深度合作区鼓励类产业目录》。在科技研发与高端制造产业中，包括：量子通信技术，量子、类脑等新机理计算机系统开发等。（来源：国家发展和改革委员会官网）
原文链接：
https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202304/t20230403_1353195.html
【国家教育部公布5所高校增设“量子信息科学”专业】
4月6日，教育部公布了《2022年度普通高等学校本科专业备案和审批结果》。其中，西南大学、北京理工大学、安徽大学、郑州轻工业大学、湖北大学5所学校新增“量子信息科学”专业。（来源：国家教育部官网）
原文链接：
http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202304/t20230419_1056224.html
【成都2023年产业建圈强链工作聚焦量子科技等前沿新兴技术研发】
4月17日消息，《成都市产业建圈强链2023年工作要点》印发，指出成都全年开展重点产业链关键核心技术攻关50项以上，聚焦量子科技、IT+BT、合成生物等未来产业前沿新兴技术研发项目30项以上。（来源：四川日报）
原文链接：
https://epaper.scdaily.cn/shtml/scrb/20230417/292841.shtml
【2023年度武汉市重点研发计划项目支持量子科技等技术研发】
4月7日，武汉市科技局发布2023年度武汉市重点研发计划项目实施有关事项通知。在支持范围中，指出重点项目应聚焦光电子信息等重点产业领域中急需补短板的关键技术研发，以及量子科技、超级计算等未来产业中能带动产业发展的共性技术研发。（来源：武汉市科技局官网）
原文链接：
http://kjj.wuhan.gov.cn/zwgk_8/fdzdnrgk/sjczzxzj/sbtzsbzn/202304/t20230407_2182908.shtml
——国 际——
【印度内阁批准600亿卢比的国家量子任务】
4月19日，印度内阁宣布在2023年-2031年期间投资超600亿卢比（约合50亿人民币），用于支持“国家量子任务（National Quantum Mission，NQM）”。该任务旨在促进量子科学技术研究和工业应用开发，使印度成为量子技术的全球领导者，同时支持数字印度、印度制造、技能印度和可持续发展目标等国家优先事项。
NQM的建设目标包括：在未来8年内开发具有50-1000个量子比特的中等规模量子计算机；实现印度国内基于卫星的地面站间2000公里范围内的安全量子通信，并与其他国家进行远距离安全量子通信；实现超过2000公里的城际量子密钥分发等。（来源：印度总理办公室网站）
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【德国30亿欧元支持量子技术行动计划】
4月26日，德国政府通过了“量子技术行动计划”，该计划侧重于三个行动领域：将量子技术投入应用，有针对性地推进技术开发，以及为强大的生态系统创造良好的框架条件。根据目前的财务规划，联邦政府将与科学组织一起，在2023年至2026年期间为此提供约30亿欧元。（来源：德国联邦教育和研究部官网）
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【加拿大政府为国家量子战略拨款5100万美元，联合爱立信研究量子等技术】
4月18日，加拿大创新、科学和工业部长宣布，通过加拿大自然科学和工程研究委员会（NSERC）的联盟拨款和合作研究与培训经验（CREATE）拨款，向加拿大国家量子战略投资近5100万美元。该投资旨在解决量子科学中的重要挑战，同时支持多个量子技术的发展，包括量子算法和加密、量子通信、量子计算、量子材料和量子传感。
4月17日，加拿大政府将联合爱立信在其研发中心投资超过4.7亿加元，研究重点包括5G无线通信技术、6G、核心网络、量子计算等。据了解，该投资将支持爱立信在蒙特利尔的量子研究中心扩大研究设施和人员。（来源：NSERC网站、爱立信网站）
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https://www.nserc-crsng.gc.ca/Media-Media/NewsDetail-DetailNouvelles_eng.asp?ID=1387
【法国与荷兰、加拿大分别达成合作，在量子技术等领域开展研究】
4月13日，法国和荷兰签署创新和可持续增长公约，两国希望围绕半导体、量子技术、光子学等关键使能技术开展结构性对话并加强公私合作，在关键经济领域实现数字化和可持续的双重转型以及欧盟的战略自主权。
4月24日，加拿大创新、科学和工业部长与法国高等教育和研究部长宣布成立一个联合委员会，以加强两国在科学、技术和创新方面的长期伙伴关系。其中，量子科学和人工智能已被双方确定为优先研究领域。（来源：法国经济财政部官网、加拿大政府官网）
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【美国军方多个动作加速量子技术开发，国家量子倡议被呼吁二次授权】
4月12日消息，美国国防部长办公室要求在2024财年拨款7500万美元，以启动“量子转变加速”项目，该项目旨在加快五角大楼量子设备的商业化和运营，并使支持新兴量子技术开发的美国供应链成熟。
4月19日消息，美国国家光子学计划（NPI）倡导者鼓励立法者重新授权《国家量子倡议（NQI）法案》。该法案于2018年发布，通过政府协调推动量子科技的开发和技术应用，根据最初的NQI法案，需要第二次授权才能在未来五年内继续为该倡议提供资金授权，以持续支持包括量子计算机、量子通信/量子网络系统、量子传感器等量子技术的工程化和产业化，实现量子技术的全面发展。
4月25日，美国空军研究实验室发布5亿美元征集量子信息科学白皮书的公告，以确定可进行研究、开发、测试和评估量子信息技术的潜在合作伙伴，以支持指挥、控制、通信、计算机和情报任务。依据该公告，他们正在寻求评估使用新兴量子计算技术的先进算法和系统，并评估异构量子纠缠分发。（来源：DefenseScoop网站、NPI网站、GovConWire网站）
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https://www.lightourfuture.org/home/news-media/press-releases/reauth-nqi-visits
【美国和韩国发布关于量子信息科学和技术合作的联合声明】
4月26日，美国和韩国政府发布联合声明，在量子信息科学和技术（QIST）方面开展合作，促进政府、学术界和私营部门之间的互动，共享QIST相关方法和数据，了解QIST的研究轨迹，以加快这一新兴领域带来的社会效益。通过与私营部门和行业财团的合作，为QIST的研究和开发建立一个值得信赖的全球市场和供应链，并支持经济增长。（来源：美国国务院官网）
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【欧盟启动两项关键量子项目Qu-Pilot和Qu-Test，升级PASQuanS项目】
4月19日，欧盟启动Qu-Pilot和Qu-Test项目，以支持欧洲量子技术的实验生产能力和开放测试能力。Qu-Pilot项目包括来自9个不同国家的21个合作伙伴，旨在开发和提供首批欧洲联合量子技术制造能力，建立并连接欧洲现有的基础设施。Qu-Test项目汇集了来自欧洲量子界的13家联合试验台网络的服务提供商和11个工业用户，该网络汇集了欧洲各地的能力和基础设施，以提供测试和验证服务。
4月3日，欧洲量子旗舰项目PASQuanS升级为PASQuanS2，来自学术界和工业界的25个项目合作伙伴将密切合作七年，致力于将欧洲量子模拟能力提升到一个新的水平，开发具有多达10000个原子的大规模可编程量子模拟器，并分两阶段进行。根据地平线欧洲框架计划，欧盟将在未来3.5年内为PASQuanS2项目的第一阶段提供1660万欧元的资金。（来源：eeNews Europe网站、PASQuanS2网站）
原文链接：
https://www.eenewseurope.com/en/europe-consolidates-quantum-production-and-test/
【欧洲多国启动量子通信基础设施建设】
近期，在欧洲量子通信基础设施（EuroQCI）计划框架下，马耳他、爱尔兰、西班牙、法国、丹麦纷纷启动量子通信基础设施建设。
马耳他宣布启动马耳他公共基础设施物理安全项目。该项目旨在建立马耳他第一个量子安全通信网络，覆盖整个国家。该项目初始资金为1160万欧元，其中580万欧元已由欧盟委员会承诺。
爱尔兰启动爱尔兰量子通信基础设施计划，预计投资1000万欧元。该计划将在爱尔兰创建一个创新的量子技术生态系统，以确保其通信基础设施免受网络攻击。
西班牙首都马德里启动名为“Madrid Quantum”的量子通信项目，该项目将建设马德里量子通信基础设施（MadQCI），将连接马德里大都市区，并将与未来的EuroQCI相连。
法国工业界、量子初创公司、学术机构的多方参与者共同宣布正式启动FranceQCI项目，准备在法国部署量子通信基础设施（QCI）网络，并对其进行实验。FranceQCI项目将历时30多个月，目标是部署先进的国家量子系统和网络来测试量子通信技术，并将其集成到法国现有的通信网络中。
丹麦启动建设丹麦量子通信基础设施项目（QCI.DK），由数字欧洲给予该项目600万元资金支持。QCI.DK将首先建设覆盖连接4家政府机构的量子通信网络，以测试量子通信技术。
（来源：马耳他时报、爱尔兰东南理工大学沃特福德校区官网、马德里理工大学官网、Orange官网、丹麦技术大学官网）
原文链接：
https://timesofmalta.com/articles/view/ambitious-quantum-network-built-malta.1027597#cta_comments
https://www.wit.ie/news/news/quantum-technology-experts-gather-in-waterford
https://www.upm.es/?id=872392728a477810VgnVCM10000009c7648a____&prefmt=articulo&fmt=detail
【佛罗里达州立大学为量子研究投入超过 2000 万美元】
4月12日消息，佛罗里达州立大学（FSU）宣布在三年内对量子科学与工程投资超过 2000 万美元。该投资旨在加强和扩大其在量子科学与工程领域的研究能力。（来源：FSU官网）
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三、产业进展
——国 内——
【合肥一中与国盾量子共建的量子科学探究实验室揭牌】
近日，由合肥一中与国盾量子共建的量子科学探究实验室揭牌暨授课启动仪式在合肥一中举行。该实验室整合了量子科技三大分支领域：量子通信、量子计算、量子精密测量，将采用科普为主、实验为辅的教学方式，配备先进的实验教学仪器和系统化课程，开展量子科学探索与实验。（来源：合肥一中官网）
原文链接：
http://www.hfyz.net/xwgk/xydt/289924.html
【中国专利奖公示，两项量子信息相关专利入选专利银奖】
4月17日，第二十四届中国专利奖评审结果公示。科大国盾量子技术股份有限公司的“一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统及方法”专利、腾讯科技（深圳）有限公司的“量子噪声过程分析方法、系统及存储介质和终端设备”专利入选中国专利银奖预获奖项目名单。2022年，国盾量子发明专利获得第二十三届中国专利银奖，是中国专利银奖“0”的突破。（来源：国家知识产权局官网）
原文链接：
http://www.cnipa.gov.cn/art/2023/4/17/art_75_184300.html?bsh_bid=5952485850
【香港科技大学与风险投资公司ParticleX共同投资量子计算初创公司QUANTier】
4月26日，香港科技大学与风险投资公司ParticleX宣布合作，共同投资创新型量子计算初创企业QUANTier。QUANTier是香港科技大学的衍生公司，专门利用原子设计建造量子处理单元，提供云计算服务，提高用户的量子计算体验。这项联合投资有助于加强香港创新和技术生态系统。（来源：ParticleX网站）
原文链接：
https://particlex.com/particlex-and-hkust-co-invest-in-quantum-computing-startup-quantier/
【超导量子计算团队在低温低噪声放大器研发方面取得重要进展】
4月14日消息，深圳国际量子研究院超导量子计算团队在低温低噪声放大器研发方面取得重要进展，其自主研发的低温低噪声放大器（型号：SIQA-LNA1.0）可在4K环境温度下工作，具有低功耗、高增益和低噪声的性能特点，解决了低温测量系统中关键元器件的国产化问题，并为量子计算的规模化提供了技术支持和产品保障。（来源：深圳量子科学与工程研究院）
原文链接：
https://siqse.sustech.edu.cn/Zh/Index/view/id/1333
——国 际——
【印度 RRI 研究人员演示基于卫星的量子通信】
4月1日消息，印度拉曼研究所 （RRI）的研究人员展示了使用量子密钥分发（QKD）在固定源和移动接收器之间建立的安全通信。RRI发布声明表示，此次演示能帮助印度设计和提供安全的通信信道，特别是用于国防和战略目的，增强网络安全并使在线交易比当下更安全，为未来基于地面到卫星的安全量子通信铺平道路。（来源：印度时报）
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【印度多机构合作探索量子技术在军民领域的应用】
4月3日消息，印度海得拉巴国际信息技术研究所（IIITH）与 Synergy Quantum 印度公司建立合作伙伴关系，以建立印度首个量子解决方案实验室。该实验室将专注于研究和开发量子通信技术，特别关注后量子加密、量子密钥分发、量子随机数发生器、量子传感，包括量子导航等，旨在开发经济上可行的量子技术及其在军事和民用领域中的应用。
此外，近日印度海军武器和电子系统工程机构（WESEE）与印度拉曼研究所（RRI）签署了谅解备忘录，以促进量子在海事用例中的研究。（来源：美通社、印度海军网站）
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https://indiannavy.nic.in/content/mou-was-signed-between-wesee-and-raman-research-institute-rri
【AWS与Element Six 建立合作，共同探索在金刚石材料上的量子通信创新】
4月5日，亚马逊云科技AWS宣布与Element Six进行新的研究合作，探索开发和改进用于量子网络的人造金刚石的方法。量子互联网通信中的量子中继器通过将光子上编码的信息传输到可以存储和校正信息的固定存储量子比特来工作，缺陷量子比特（如金刚石中的色心NV和SiV）成为量子中继器存储器的主要候选者，这两类色心位于金刚石中，可以与各种半导体工艺兼容。双方正在合作开发新技术，使金刚石成为一种更灵活、更易于获得的材料，帮助推动这项技术的增长和进步。（来源：AWS网站）
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【ETSI发布首个量子密钥分发保护轮廓标准】
4月27日消息，欧洲电信标准化协会（ETSI）发布了用于量子密钥分发（QKD）模块安全评估的保护轮廓（PP）标准—ETSI GS QKD 016。该标准规范将帮助制造商提交成对的QKD模块，以便在安全认证过程中进行评估。同时，它还规定了直到最终密钥输出过程的制备和测量型QKD协议物理实现的高阶要求。（来源：ETSI 网站）
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【Qunnect在纽约扩建其研发设施并成立量子网络研究中心】
4月14日消息，量子安全公司Qunnect宣布扩大其在布鲁克林海军造船厂的设施。名为“GothamQ Network”的网络研究中心将支持Qunnect的网络技术，不仅承载其新形式的安全通信，还将支持其他量子设备，包括计算机和传感器，并部署在现有的电信光纤基础设施上，这些功能将成为量子互联网的基础。（来源：美通社）
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【IBM与多家公司合作，探索量子计算应用】
4月13日，安永组织（EY）和IBM宣布，安永全球服务有限公司将加入IBM 量子网络。安永组织将通过云端访问 IBM 的量子计算机群，成为IBM量子网络社区组织的一部分，致力于推进量子计算，同时利用对世界上最大的量子计算机群的访问权限，探索解决方案，以应对金融、石油和天然气、医疗保健和政府领域的企业挑战。
4月20日，生物技术和制药公司Moderna表示已与IBM签署了一项协议，Moderna的研究人员将被允许访问IBM的量子计算系统，探索量子计算和人工智能如何推进技术研究。
近日，德国电信 IT 子公司 T-Systems宣称，现在将能为其客户提供对 IBM 量子系统的云访问。客户将可以通过一组不同的可定制软件包访问根据其需求量身定制的 T-Systems 量子服务。这将使 T-Systems 能够开发和测试客户的用例，其目标是未来在IBM的协助下托管自己的量子基础设施。（来源：IBM网站））
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https://newsroom.ibm.com/2023-04-13-EY-and-IBM-expand-strategic-alliance-into-quantum-computing
【阿贡国家实验室启用量子信息研究新工厂】
4月19日，美国能源部（DOE）阿贡国家实验室下的阿贡量子铸造厂正式启用，该铸造厂由阿贡的能源部国家量子信息科学研究中心Q-NEXT领导，其建立和运营是Q-NEXT的重要组成部分，将被建设为量子研究中心。阿贡量子铸造厂将专注于开发、测试和制造半导体量子比特。（来源：阿贡国家实验室网站）
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【英国国家量子计算中心将与爱丁堡大学共建量子软件实验室】
4月19日，英国国家量子计算中心（NQCC) 和爱丁堡大学信息学院签署了一份关于合作共建量子软件实验室（QSL）的谅解备忘录。该实验室将基于一个名为“量子优势探路者（QAP）”的核心研究项目，对新量子软件的开发进行关键研究。（来源：NQCC官网）
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【QURECA推出“Qureka! Box”量子教育工具包】
4月14日，在世界量子日当天，量子培训和资源公司QURECA宣布推出“Qureka! Box”。这是一款实用的量子教育工具包，旨在向高中生和本科生以及普通大众介绍量子计算相关知识。Qureka! Box的特点是基于游戏的交互式量子计算实践教学和学习工具，可以最大程度地促进参与度和兴趣，降低量子计算的学科难度。（来源：QURECA官网）
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【光量子计算初创公司Quantum Source获得1200万美元融资】
4月19日，以色列光量子计算初创公司Quantum Source宣布，已获得一笔 1200 万美元的种子轮扩展投资，用以推动光量子计算的持续发展。这次融资由戴尔技术资本（Dell Technologies Capital）领投，迄今已融资 2700 万美元（约合1.85亿人民币），是量子计算领域最大的种子轮融资之一。（来源：BusinessWire网站）
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四、科技前沿
——国 内——
【低噪声频率转换波导与单光子探测的铌酸锂芯片】
中国科大与济南量子技术研究院等研究人员利用绝缘体上铌酸锂平台设计加工了一种低噪声频率上转换波导，在实现通信波段和近可见光波段的光子频率转换的同时还能够继续保持其他维度的量子态。该芯片波导的频率上转换效率为73%，噪声900cps；基于该芯片也制作了一个单光子探测器系统，可以实现探测效率8.7%，噪声300cps。该成果在4月14日发表于《npj quantum information》。
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https://doi.org/10.1038/s41534-023-00704-w
【基于双光子干涉的双场QKD协议】
南京大学、矩阵时光公司的研究人员提出了一种利用双光子干涉进一步提高双场QKD效率的协议，该协议相对于相位匹配式协议可以容忍更高的干涉错误，相对于发或不发式协议提高计数强度。仿真显示了该方案在密钥容量、极限距离等条件下的优势。该成果在4月7日发表于《Physical Review A》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/physreva.107.042603
【适用于CV-QKD的码率自适应纠错算法】
西北大学、西安电子科技大学的研究人员基于极化码方案开发了一种可以适应CV-QKD不同信噪比条件的纠错算法，从而可以提高纠错效率。该纠错算法可以在信噪比-0.5dB到-4.5dB范围内适用，且最小错误率步进小于10-3。该成果在4月7日发表于《Physical Review Applied》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevapplied.19.044023
——国 际——
【通信波段光子到固态量子比特的远程隐形传态】
西班牙ICFO光学研究所的研究人员实验演示了在1km光纤、时分复用条件下，通信光子到固态量子存储器（掺谱晶体）的量子隐形传态，其中量子存储时长达到17.5微秒、写入读出综合效率达到12%。该成果在4月5日发表于《Nature Communications》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-023-37518-5
【基于原子的量子放大技术可存储和提纯衰减光量子】
丹麦技术大学的研究人员从理论上提出了一种可用于构建存储间纠缠、远距离量子中继的纠缠增强方案。其研究发现，使用固态量子比特（群）作为无噪声量子放大器，对于经历了衰减的双模挤压真空态光脉冲可以有效存储和提纯，增强操作与“量子裁剪”相似但是在固态量子比特上进行。该成果在4月12日发表于《Physical Review A》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/physreva.107.042606
【粒子纠缠与场纠缠是独立行为】
德国帕德博恩大学、奥地利维也纳大学的研究人员在一次和二次量子化条件下对量子纠缠进行了严格描述，并发现在一些例子中，粒子纠缠与场纠缠是两个独立的效应，该分析完善了基础认识和并有助于纠缠应用。该成果在4月17日发表于《Physical Review A》。
原文链接：
https://doi.org/10.1103/physreva.107.042420
【温度变化下波长一致的QKD光源】
英国赫瑞瓦特大学的研究人员实验演示了能够在10°C范围内实现光谱不可区分性的QKD光源。该光源由宽谱的超发光发光二极管（SLED）和窄带滤波器的组合，其温度稳定性在卫星载荷等可能存在温度梯度的场景中更为适用。该成果在4月21日发表于《Optics Express》。
论文链接：
https://doi.org/10.1364/OE.487424
【5000量子位退火算法演示量子优越性】
加拿大D-Wave公司、美国波士顿大学等的研究人员实验演示了在5000（超导）量子位上，基于退火算法测量三维自旋玻璃中的动力学，相对于基于蒙特卡罗算法的慢随机动力学模拟显示出显著的优越性。该成果在4月19日发表于《Nature》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-05867-2
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