光子盒研究院出品
四所大學(xué)5個(gè)團(tuán)隊(duì)活動(dòng)ERC資助，合計(jì)1270萬歐元
歐洲研究委員會(huì)(ERC)向卡爾斯魯厄理工學(xué)院物理學(xué)家 Alexey Ustinov 授予高級(jí)資助，將在未來五年內(nèi)分別獲得 270 萬歐元的資助。在他的項(xiàng)目Milli-Q（毫米波超導(dǎo)量子電路）中，他們將在穩(wěn)定性和能源效率方面得到進(jìn)一步發(fā)展。
芬蘭阿爾托大學(xué)和 VTT 的Mikko M?tt?nen教授也獲得歐洲研究委員會(huì)（ERC）為ConceptQ項(xiàng)目提供的250萬歐元ERC資助。M?tt?nen的團(tuán)隊(duì)旨在開發(fā)一種新的量子比特，它將更準(zhǔn)確地執(zhí)行量子運(yùn)算。
盧森堡大學(xué)物理與材料科學(xué)系主任、理論化學(xué)物理學(xué)教授 Alexandre Tkatchenko 教授獲得ERC高級(jí)資助。該項(xiàng)目涉及物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)中更廣泛的量子材料領(lǐng)域。資助金額為250萬歐元，為期五年。
此外，來自奧地利因斯布魯克大學(xué)的量子物理學(xué)家 Francesca Ferlaino 和 Hans Briegel 也獲得 ERC 高級(jí)資助，他們在五年內(nèi)獲得高達(dá) 250 萬歐元的基礎(chǔ)研究資金。他們將用于研究量子物質(zhì)模擬的新系統(tǒng)和人工智能驅(qū)動(dòng)的量子實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/span>
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https://www.miragenews.com/two-erc-advanced-grants-for-scientists-of-kit-772031/
https://www.aalto.fi/en/news/mikko-mottonen-and-his-team-aim-to-rein-in-qubit-errors
https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8965
中國量旋科技將幫助智利搭建量子實(shí)驗(yàn)室
Quanvia是一家致力于應(yīng)用量子計(jì)算模型的公司，位于西班牙（畢爾巴鄂），并在美國（華盛頓）和智利（圣地亞哥）分別設(shè)有辦事處。目前，對量子相關(guān)的教育投資已成為行業(yè)基石，Quanvia想讓教育機(jī)構(gòu)有可能擁有自己的量子實(shí)驗(yàn)室。
“我們對這項(xiàng)新技術(shù)的收購產(chǎn)生了令人難以置信的反應(yīng)，尤其是在大學(xué)、學(xué)校和教育培訓(xùn)中心。超過 45 家機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出真正的興趣。這些計(jì)算機(jī)經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，使得應(yīng)用一些算法、邏輯門和提取結(jié)果變得簡單而友好，而不會(huì)失去那些致力于研究的人所必需的復(fù)雜性”，Quanvia的執(zhí)行合伙人 Javier Mancilla 解釋道。
實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備是由中國公司量旋科技（SpinQ）創(chuàng)建的雙子座Mini、雙子座和三角座提供的，這些計(jì)算機(jī)具有2-3個(gè)量子比特，可在室溫下工作，并在學(xué)習(xí)過程中使用多種量子算法。
為此，公司將通過優(yōu)化、模擬或機(jī)器學(xué)習(xí)等方式提供解決方案，讓全體師生在所謂的“量子實(shí)驗(yàn)室”內(nèi)自主和專有地使用量子計(jì)算機(jī)，其中尚未確定最初將在何時(shí)以及在哪些教育機(jī)構(gòu)中實(shí)施。
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https://www.ruetir.com/2022/04/26/the-first-quantum-laboratories-will-reach-educational-institutions-in-chile-ruetir/
到 2028 年，全球量子傳感器銷售收入將接近8億美元
根據(jù) IQT Research 的一份新報(bào)告，到 2028 年，全球量子傳感器銷售收入將接近8 億美元，到 2031 年將達(dá)到13 億美元。
量子傳感器正在迅速商業(yè)化。例如，量子傳感器將成為空中交通管制和醫(yī)療保健等領(lǐng)域的日?，F(xiàn)實(shí)。同時(shí)，數(shù)以千計(jì)的單光子光學(xué)探測器將很快用于光學(xué)量子計(jì)算機(jī)和 QKD。量子傳感器市場以量子磁力計(jì)為主。最有前途的技術(shù)是基于金剛石的氮空位中心傳感器、光泵氣室磁力計(jì)和 SQUID。
由于當(dāng)前的全球不確定性，國防部門的資金將成為量子傳感器發(fā)展的強(qiáng)大推動(dòng)力。幾乎所有的量子傳感器類型都可以重新定位為兩用系統(tǒng)。然而，有相當(dāng)數(shù)量的主要僅對軍事應(yīng)用有價(jià)值（例如，量子雷達(dá)）或取決于軍方將技術(shù)成熟到與商業(yè)應(yīng)用相關(guān)的程度。量子傳感器將集成到物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 中。糾纏量子傳感器的分布式網(wǎng)絡(luò)將在未來出現(xiàn)，但具體的量子物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更近在咫尺。
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https://www.prnewswire.com/news-releases/iqt-research-report-pegs-revenues-from-quantum-sensors-at-almost-us-800-million-by-2028-301531941.html
英國電信和東芝試用首個(gè)商用量子安全網(wǎng)絡(luò)
英國電信和日本東芝于今日啟動(dòng)了量子安全網(wǎng)絡(luò)的首次商業(yè)試驗(yàn)，該網(wǎng)絡(luò)將阻止在量子計(jì)算成為主流時(shí)出現(xiàn)的加密漏洞。兩家公司表示，專業(yè)服務(wù)集團(tuán)安永將使用該網(wǎng)絡(luò)連接其在倫敦的兩個(gè)站點(diǎn)，一個(gè)位于倫敦橋，另一個(gè)位于金絲雀碼頭。
量子計(jì)算利用了亞原子粒子的特性，疊加、糾纏等特性將導(dǎo)致計(jì)算能力呈指數(shù)級(jí)增長。
英國電信的首席技術(shù)官Howard Watson表示，量子技術(shù)可能被用來破解目前正在傳輸數(shù)據(jù)的加密密鑰。然而，量子密鑰分發(fā)（QKD）在光纖網(wǎng)絡(luò)中使用光子技術(shù)來傳輸加密密鑰。如果QKD在傳輸過程中被黑客攻擊，其狀態(tài)會(huì)被改變，因此攻擊會(huì)被實(shí)時(shí)檢測到。
兩家公司表示，英國電信將在其 Openreach 專用光纖網(wǎng)絡(luò)上提供端到端的加密鏈路，而東芝則提供 QKD 硬件和密鑰管理軟件。
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https://www.reuters.com/business/bt-toshiba-trial-first-commercial-quantum-secured-network-2022-04-26/
德國政府批準(zhǔn)DESY量子研究基金
德國聯(lián)邦政府和歐盟正在資助兩個(gè)新的量子技術(shù)項(xiàng)目，分別為研究噪聲在量子計(jì)算機(jī)中的作用的NiQ 項(xiàng)目和歐盟在 QuantERA 框架計(jì)劃中資助的 T-NiSQ 項(xiàng)目，開發(fā)用于驗(yàn)證量子組件的診斷工具。
“新獲得的資金以極好的方式補(bǔ)充了戰(zhàn)略量子技術(shù)計(jì)劃 DESY QUANTUM，”DESY 量子技術(shù)聯(lián)合協(xié)調(diào)員和領(lǐng)先科學(xué)家、亞琛工業(yè)大學(xué)教授 Kerstin Borras 說?！矮@得資助的項(xiàng)目將提供對物理學(xué)的深刻見解，并顯著加速量子技術(shù)的發(fā)展?！?/span>
NiQ 項(xiàng)目（量子算法中的噪聲）的目的，一方面是減少噪聲（這會(huì)顯著損害量子計(jì)算機(jī)的性能）；另一方面，在某些情況下可以專門利用不可避免的噪聲來更快地獲得結(jié)果。該項(xiàng)目由薩爾大學(xué)協(xié)調(diào)，已于 2 月啟動(dòng)，計(jì)劃為期三年，由 BMBF （德國聯(lián)邦教育及研究部）資助，總額近 200 萬歐元。
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https://sciencebusiness.net/network-updates/german-government-approves-funds-quantum-research-desy
荷蘭代爾夫特量子生態(tài)系統(tǒng)的成員獲得兩筆研發(fā)資助
荷蘭代爾夫特量子生態(tài)系統(tǒng)的成員在兩項(xiàng)研發(fā)資助中獲得 550,000 歐元，第一筆資助是由南荷蘭省提供的，金額為35萬歐元。它被授予Orange Quantum Systems、Delft Circuits和Leiden Cryogenics三家公司的研究合作，這些合作正在研究量子技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。第二筆贈(zèng)款金額為20萬歐元，由鹿特丹大都會(huì)區(qū)、海牙和南荷蘭省提供給ImpaQT計(jì)劃。ImpaQT計(jì)劃致力于為希望使用 ImpaQT 計(jì)劃成員提供的組件構(gòu)建自己的量子計(jì)算機(jī)的組織提供由組件和相關(guān)服務(wù)組成的價(jià)值鏈。ImpaQT聯(lián)盟的成員包括QuantWare、Demcon、Qu&Co、Orange Quantum Systems、Qblox和 Delft Circuits。
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https://quantumcomputingreport.com/members-of-netherlands-delft-quantum-ecosystem-receive-e550000-594k-usd-in-two-rd-grants/
加拿大量子算法研究所公布首批附屬研究員名單
加拿大量子算法研究所 (QAI) 正式確定了量子研究人員和行業(yè)合作伙伴之間的創(chuàng)新合作，這是一個(gè)非營利組織，旨在幫助確保不列顛哥倫比亞省在量子計(jì)算技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者地位現(xiàn)實(shí)世界的問題。
目前，來自不列顛哥倫比亞省各大學(xué)的11名研究人員被指定為首批附屬研究員，他們分別來自西蒙·菲沙大學(xué)(SFU)、維多利亞大學(xué)(UVic)和不列顛哥倫比亞大學(xué)(UBC)。
附屬研究員最初被任命為一年任期（可根據(jù)資金情況續(xù)約），可以參加QAI的所有活動(dòng)，并為自己及其學(xué)生和博士后獲得各種支持服務(wù)，使用QAI的日用工作區(qū)，以進(jìn)一步與QAI和行業(yè)伙伴互動(dòng)。
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https://thequantuminsider.com/2022/04/27/quantum-algorithms-institute-announces-roster-of-affiliate-fellows-and-invites-quantum-researchers-at-canadian-universities-to-join/
俄亥俄州立大學(xué)建立量子信息科學(xué)與工程中心
俄亥俄州立大學(xué)最近宣布，它正在建立量子信息科學(xué)與工程中心 (CQISE)。量子信息科學(xué)與工程是一個(gè)廣泛的跨學(xué)科領(lǐng)域，有可能通過開發(fā)新的量子技術(shù)，并利用這些技術(shù)來增強(qiáng)現(xiàn)有活動(dòng)，以及考慮對社會(huì)和文化的變革性影響。
“我很高興地宣布成立新的俄亥俄州立量子信息科學(xué)與工程中心，我們的科學(xué)家和工程師將在這里利用量子力學(xué)的特性來改變通信、計(jì)算和傳感，”俄亥俄州立大學(xué)校長 Kristina M. Johnson 說。
2021 年 7 月，俄亥俄州立大學(xué)加入了芝加哥量子交易所，這是一個(gè)高速發(fā)展的量子技術(shù)研發(fā)知識(shí)中心。同年9 月，由俄亥俄州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的 QuSTEAM 計(jì)劃從美國國家科學(xué)基金會(huì)獲得了 500 萬美元的資助，以通過革新和創(chuàng)造更公平的量子科學(xué)教育途徑來培養(yǎng)多元化、有效的和現(xiàn)代的量子科技人才。
Ronald M. Reano[2] 說道：“從傳感器到通信，再到計(jì)算和模擬，量子信息的進(jìn)步正在為跨越現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的范式轉(zhuǎn)變奠定基礎(chǔ)，我們很高興有機(jī)會(huì)將俄亥俄州立大學(xué)打造成該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，并幫助創(chuàng)建一支具有量子素養(yǎng)的人才隊(duì)伍，隨著技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)步?！?/span>
該中心在研究、教學(xué)和外展方面確立了目標(biāo)，并且已經(jīng)在制定支持大學(xué)量子生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的戰(zhàn)略。開發(fā)培訓(xùn)計(jì)劃和短期課程的工作已經(jīng)在進(jìn)行中，以培訓(xùn)研究人員了解關(guān)鍵量子相關(guān)工具的范圍和使用，并創(chuàng)建基金以支持跨學(xué)科量子研究。
CQISE的成立是該大學(xué)增加融合研究機(jī)會(huì)和加速社會(huì)影響的戰(zhàn)略計(jì)劃的一部分。該中心還將提供與領(lǐng)先組織和公司合作的更多機(jī)會(huì)，以推動(dòng)跨部門的量子科學(xué)。目前摩根大通、芝加哥大學(xué)、芝加哥量子交易所、美國能源部量子信息科學(xué)中心等都將與俄亥俄州立大學(xué)合作開展量子研究。
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https://news.osu.edu/ohio-state-establishes-center-for-quantum-information-science-and-engineering/
赫瑞瓦特大學(xué)量子研究人員獲得74.7萬英鎊資助
赫瑞瓦特大學(xué)的研究人員獲得了資金，以更深入地研究量子技術(shù)的可能性。新投資將用于幫助解決英國尋求成為全球量子技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的潛在障礙。
赫瑞瓦特大學(xué)光子學(xué)和量子科學(xué)研究所的Xin Yi 博士獲得了 747,000 英鎊的 EPSRC 量子技術(shù)職業(yè)發(fā)展獎(jiǎng)學(xué)金。該獎(jiǎng)學(xué)金將允許他開發(fā)一種短波紅外量子探測器，該探測器將成為量子技術(shù)的關(guān)鍵組成部分之一。在接下來的五年里，Xin Yi 博士將產(chǎn)生新型短波紅外SPAD（單光子雪崩二極管）以及人工設(shè)計(jì)的電子雪崩區(qū)域，以提高未來基于量子技術(shù)的應(yīng)用的范圍和性能，并為其制造開發(fā)供應(yīng)鏈和技術(shù)。
EPSRC跨理事會(huì)項(xiàng)目主任 Kedar Pandya 博士補(bǔ)充說：“發(fā)展國家在量子技術(shù)方面的能力將確保英國保持在研究的前沿，最終將改變我們經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的更大領(lǐng)域，從安全和金融、交通、通訊、土地使用和醫(yī)療保健?！?/span>
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https://www.digit.fyi/funding-research-possibilities-quantum-tech/
佐治亞理工大學(xué)獲得920萬美元資助，用于開發(fā)混合量子-經(jīng)典系統(tǒng)
由佐治亞理工學(xué)院（GTRI）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)最近被一個(gè)920萬美元的資助項(xiàng)目選中，該項(xiàng)目旨在展示一個(gè)混合計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)將結(jié)合經(jīng)典計(jì)算的優(yōu)勢和量子計(jì)算的優(yōu)勢來解決一些世界上最困難的優(yōu)化問題。
該研究得到了美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局 (DARPA) 的支持，作為其含噪聲中等規(guī)模量子器件優(yōu)化 (ONISQ) 計(jì)劃的一部分。
在該項(xiàng)目的前 18 個(gè)月中，研究人員證明他們可以使用由 10 個(gè)量子比特組成的離子鏈來制造他們的優(yōu)化機(jī)器。在第二階段，他們將解決將其擴(kuò)展到數(shù)百個(gè)甚至上千個(gè)量子比特的挑戰(zhàn)，這對于使用10量子比特系統(tǒng)開發(fā)的控件運(yùn)行優(yōu)化算法是必要的。
未來的技術(shù)挑戰(zhàn)包括使用永久磁體而不是超導(dǎo)磁體來保持均勻的磁場，超導(dǎo)磁體通常只有家用熱水器那么大。
研究人員計(jì)劃使用多普勒激光冷卻，減慢離子的運(yùn)動(dòng)，來創(chuàng)建一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)，其中鈣離子排列成三角形陣列。創(chuàng)建穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)對于了解每個(gè)離子的位置的能力至關(guān)重要，以便它們的狀態(tài)可以單獨(dú)翻轉(zhuǎn)。
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https://www.newswise.com/articles/quantum-classical-computing-combine-to-tackle-tough-optimization-problems
01 Communique Laboratory Inc.為其量子安全隱寫技術(shù)申請專利
01 Communique Laboratory Inc.宣布，已就其量子安全隱寫技術(shù)提交國際專利申請，該技術(shù)允許在任何普通數(shù)字媒體中秘密隱藏敏感數(shù)據(jù)。這種革命性的技術(shù)可以應(yīng)用于NFT、數(shù)字錢包、所有權(quán)的數(shù)字證明等市場。
該公司創(chuàng)造了一種量子安全的隱寫技術(shù)方法，利用公司受專利保護(hù)的IronCAPTM加密技術(shù)將大量數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)隱藏在圖片、音頻或視頻剪輯中。該公司計(jì)劃將這項(xiàng)正在申請專利的最新革命性技術(shù)應(yīng)用于其最近宣布的量子安全區(qū)塊鏈項(xiàng)目。
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https://finance.yahoo.com/news/01-communique-announces-patent-filing-120000045.html
亞馬遜AWS Marketplace上線量子驅(qū)動(dòng)的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器
澳大利亞國立大學(xué) (ANU) 宣布 ANU Quantum Numbers (AQN) 在線隨機(jī)數(shù)發(fā)生器已在亞馬遜AWS Marketplace上線，以擴(kuò)展該服務(wù)并將其提供給超過31萬名活躍的 AWS 客戶。
據(jù) ANU 稱，AQN使用量子技術(shù)通過測量真空的量子波動(dòng)來高速實(shí)時(shí)生成真正的隨機(jī)數(shù)。通過AWS Marketplace，ANU提供了一個(gè)非常強(qiáng)大的隨機(jī)源，全球客戶可以輕松訪問。
對于該服務(wù)的免費(fèi)版，任何在線的人都可以創(chuàng)建一個(gè) API 密鑰，每月向 AQN API 發(fā)出多達(dá) 100 個(gè)請求。而通過在 AWS Marketplace 上啟動(dòng) AQN，AWS 客戶可以發(fā)出無限制的請求，但是每個(gè)請求需要付費(fèi)。
澳大利亞國立大學(xué)表示，過去 10 年里，AQN 一直在開展實(shí)驗(yàn)室外的業(yè)務(wù)。該大學(xué)已收到來自 70 個(gè)國家的超過 20 億份隨機(jī)數(shù)請求，用于臨床試驗(yàn)、模擬電腦游戲中的過程和事件、生成安全密碼、模擬病毒爆發(fā)行為和預(yù)測天氣。
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https://www.zdnet.com/article/anu-launches-quantum-powered-random-number-generator-on-aws-marketplace/
IQM量子處理器工廠獲得歐洲投資銀行3500萬歐元貸款
歐洲投資銀行 (EIB) 已向 IQM 量子計(jì)算機(jī)公司貸款 3500 萬歐元，以加速其在芬蘭埃斯波的歐洲首個(gè)量子專用制造工廠的量子處理器開發(fā)和商業(yè)化。這筆貸款是歐洲擔(dān)?；鹜瞥龅娘L(fēng)險(xiǎn)債務(wù)產(chǎn)品的一部分，旨在為受疫情影響的中小型公司提供流動(dòng)性。
有了這筆資金，IQM將完全控制量子處理器的開發(fā)并加強(qiáng)其在歐洲的領(lǐng)導(dǎo)地位。此前，IQM推出開源處理器設(shè)計(jì)軟件KQCircuits，并宣布用于HPC中心的量子加速的Q-Exa項(xiàng)目以及量子制造設(shè)施的開放的消息。
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https://meetiqm.com/articles/press-releases/iqm-gets-35-million-boost-from-eib/
Entrust幫助企業(yè)為后量子 (PQ) 安全做好準(zhǔn)備
可信身份、支付和數(shù)據(jù)保護(hù)解決方案的領(lǐng)先提供商 Entrust 最近宣布了四款新產(chǎn)品，旨在幫助組織評估其加密立場并將抗量子算法集成到其加密工作流程和服務(wù)中，幫助企業(yè)為量子計(jì)算機(jī)帶來的安全挑戰(zhàn)和機(jī)遇做好準(zhǔn)備。
產(chǎn)品包括：支持 PQ 準(zhǔn)備的加密中心擴(kuò)容，Entrust nShield 后量子密碼選項(xiàng)包，量子Java工具包和面向后量子的PKIaaS（公鑰基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）。
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https://finance.yahoo.com/news/entrust-helps-enterprises-prepare-now-140000825.html
PsiQuantum：光子學(xué)是通往百萬量子比特的最佳路徑
16年創(chuàng)立，是少數(shù)保持適度低調(diào)的量子計(jì)算初創(chuàng)公司之一。
最近，PsiQuantum創(chuàng)始人之一、現(xiàn)任首席科學(xué)官Peter Shadbolt介紹了該公司基于融合的量子計(jì)算架構(gòu)，并表示光子學(xué)是通往百萬量子比特的最佳路徑。
PsiQuantum使用一種線性光量子計(jì)算形式，其中單個(gè)光子被用作量子比特。在過去的一年半里，PsiQuantum已經(jīng)發(fā)表了幾篇描述該方法的論文。計(jì)算流程是生成單光子并將其糾纏在一起。PsiQuantum對光子使用雙軌糾纏/編碼。糾纏在一起的光子就是量子比特，并被分組為PsiQuantum所謂的資源狀態(tài)，其實(shí)就是一組量子比特。融合（fusion）測量充當(dāng)量子門。Shadbolt說，這些操作可以被映射到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的門組，以實(shí)現(xiàn)通用的糾錯(cuò)量子計(jì)算。
原文鏈接：
https://www.hpcwire.com/2022/04/21/psiquantums-path-to-1-million-qubits-by-the-middle-of-the-decade/
PureVPN推出抗量子加密密鑰
虛擬專用網(wǎng)絡(luò)提供商 PureVPN 自本周二開始推出其最新的隱私功能，即抗量子加密密鑰。該公司表示，它的目標(biāo)是在未來十年內(nèi)防止今天生成和捕獲的加密用戶流量免受量子計(jì)算機(jī)潛在解密的威脅。VPN 的高級(jí)加密密鑰是使用劍橋量子的Quantum Origin平臺(tái)生成和部署的，這標(biāo)志著 PureVPN 更大的量子驗(yàn)證戰(zhàn)略的第一階段。
該公司目前擁有超過 300 萬用戶和 6,500 臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)，該公司引用了 Dimensional Research 的一項(xiàng)研究，聲稱全球 600 名網(wǎng)絡(luò)安全專家中有 89% 預(yù)測到 2026 年，當(dāng)前的加密將受到量子計(jì)算能力的影響。
PureVPN表示，抗量子加密密鑰是其抗量子算法的多階段過渡計(jì)劃的第一步，該公司表示，該算法目前正在通過美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的批準(zhǔn)程序。其抗量子加密密鑰將在Windows、Mac、iOS和安卓應(yīng)用程序上推出。首先部署在美國、英國、澳大利亞、加拿大、德國和荷蘭。
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https://www.cnet.com/tech/services-and-software/purevpn-begins-rolling-out-quantum-resistant-encryption-keys/
德國電網(wǎng)運(yùn)營商測試基于QKD的量子安全商業(yè)方案
德國北部最大的電網(wǎng)運(yùn)營商之一Schleswig-Holstein Netz已使用ADVA公司的 ADVA FSP 3000 平臺(tái)與ConnectGuard ?第 1 層加密技術(shù)，成功完成了量子安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)場試驗(yàn)首次采用完整的商業(yè)解決方案，基于量子密鑰分發(fā)(QKD)的面向未來的密鑰交換被用于加密跨架空光纖電纜的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。到目前為止，確保 QKD 在惡劣的戶外架空光纖條件下的性能被認(rèn)為是一個(gè)主要障礙。
該試驗(yàn)表明，關(guān)鍵任務(wù)的公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在如何應(yīng)對來自量子計(jì)算機(jī)的攻擊的緊迫威脅。ADVA 的合作伙伴ID Quantique公司的技術(shù)在生成 QKD 密鑰方面也發(fā)揮了重要作用。
QKD 提供了一種方法來保護(hù)敏感數(shù)據(jù)傳輸免受所有形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊，包括來自可能使傳統(tǒng)公共鑰密碼無用的量子計(jì)算機(jī)。以量子態(tài)分發(fā)加密密鑰可確保任何攔截流量的嘗試都會(huì)干擾光子，從而引入編碼錯(cuò)誤并提醒運(yùn)營商。但在電力基礎(chǔ)設(shè)施中實(shí)施該技術(shù)具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榇蠖鄶?shù)公用事業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)都與長距離高壓架空線相結(jié)合。由于QKD的性能很容易受到環(huán)境因素的影響，穩(wěn)定性是Schleswig-Holstein Netz公司試驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，但事實(shí)證明該配置是穩(wěn)定的，適用于架空光纖。ADVA解決方案的成功為量子安全的公用事業(yè)網(wǎng)絡(luò)指明了方向。
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https://www.businesswire.com/news/home/20220425005727/en/Schleswig-Holstein-Netz-tests-quantum-secured-transport-over-aerial-fiber-with-ADVA
Spiceware發(fā)明了用于量子環(huán)境安全的隨機(jī)數(shù)生成器
韓國計(jì)算機(jī)安全初創(chuàng)公司 Spiceware 推出了一種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)偽隨機(jī)生成器和一種即使針對量子計(jì)算機(jī)也能確保安全的密碼系統(tǒng)。
該公司稱，這是世界上第一個(gè)基于人工智能的隨機(jī)數(shù)生成器。當(dāng)前的隨機(jī)數(shù)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂诨谟布酒牧孔与S機(jī)數(shù)，因此需要開發(fā)一種新的、僅由軟件組成，不受成本和其他環(huán)境限制的新隨機(jī)數(shù)。
強(qiáng)化學(xué)習(xí)由無數(shù)變量和公式組成，通過學(xué)習(xí)自行更新，使得下一個(gè)隨機(jī)數(shù)無法用已經(jīng)生成的隨機(jī)數(shù)模式來預(yù)測。該研究還表明，新的隨機(jī)生成方法滿足隨機(jī)性和不可重復(fù)性。
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https://pulsenews.co.kr/view.php?year=2022&no=366610
HPCwire新增量子計(jì)算版塊QCwire
高性能計(jì)算網(wǎng)站HPCwire的運(yùn)營公司Tabor Communications Inc. (TCI)宣布推出其最新版塊QCwire，將涵蓋量子計(jì)算相關(guān)內(nèi)容。
HPCwire在 2022 年第一季度發(fā)表了 100 多篇關(guān)于量子的文章和新聞，其涵蓋了與量子計(jì)算相關(guān)的所有內(nèi)容，重點(diǎn)是使能技術(shù)、實(shí)際用例和應(yīng)用以及量子社區(qū)本身。
而QCwire將為關(guān)注量子計(jì)算的發(fā)展和采用提供更集中的視角，介紹尋求將量子計(jì)算帶入現(xiàn)實(shí)的廣泛活動(dòng)、公司和人員。其將研究許多硬件平臺(tái)和量子比特技術(shù)，研究“量子”公司及其研究和商業(yè)化戰(zhàn)略，并回顧該領(lǐng)域的合作努力和資助活動(dòng)。覆蓋范圍將擴(kuò)展到美國國家量子計(jì)劃及其在實(shí)踐中的表現(xiàn)，以及美國能源部對量子計(jì)算的大賭注，包括評估一切的測試平臺(tái)，從量子計(jì)算硬件和控制電路到開發(fā)單光子源和建立量子互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議。
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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/tabor-communications-launches-quantum-computing-publication/
埃森哲正在招聘元宇宙、量子計(jì)算和區(qū)塊鏈人才
埃森哲在亞太地區(qū)的招聘職位從2021年1月的約 8,900 個(gè)增加到 2022 年 3 月的12,500多個(gè)，增長了40%。GlobalData顯示，過去六個(gè)月，埃森哲與元宇宙、量子計(jì)算和區(qū)塊鏈相關(guān)的職位增加了一倍以上。
元宇宙、量子計(jì)算和區(qū)塊鏈相關(guān)的已發(fā)布職位從2021年10月的65個(gè)增加到2022年3月的131個(gè)。
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https://infotechlead.com/bpo/accenture-to-hire-for-metaverse-quantum-computing-and-blockchain-jobs-72287
本源量子首批量子金融行業(yè)應(yīng)用課程上線
為了更好地服務(wù)于CCF“司南杯”量子計(jì)算編程挑戰(zhàn)賽參賽選手的備賽和加固量子計(jì)算愛好者的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，本源量子重磅推出國內(nèi)首批“量子計(jì)算+行業(yè)應(yīng)用”技術(shù)指導(dǎo)課程，課程包含量子金融、量子化學(xué)兩個(gè)課程體系，后期將逐步面向全球開放。
課程主要圍繞金融衍生品的相關(guān)背景、定價(jià)模型，以歐式期權(quán)定價(jià)為例，講述量子計(jì)算在金融領(lǐng)域的主要應(yīng)用方法?？梢猿浞至私饨鹑谘苌犯艣r，學(xué)習(xí)經(jīng)典蒙特卡羅法基本原理，并以投資組合優(yōu)化中的有效邊界問題為例介紹其在金融領(lǐng)域的應(yīng)用、量子蒙特卡羅法的三大步驟、量子期權(quán)定價(jià)以及制備概率分布等。
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https://mp.weixin.qq.com/s/f8RbwH3S_qjioYsRxF5HmA
東芝與芝加哥量子交易所就量子密鑰分發(fā)達(dá)成合作
東芝和芝加哥量子交易所(CQE)宣布使用東芝的復(fù)用QKD單元，在芝加哥大學(xué)和美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室之間啟動(dòng)量子密鑰分發(fā)(QKD)網(wǎng)絡(luò)鏈接。該鏈接是在美國建立的多節(jié)點(diǎn)量子網(wǎng)絡(luò)的一部分。
芝加哥大學(xué)和其他 CQE 成員機(jī)構(gòu)的研究人員和學(xué)生將使用 61 公里長的鏈路進(jìn)行測試和研究，這將促進(jìn) CQE 成員機(jī)構(gòu)和第三方制造商之間的更大合作，以建立量子基礎(chǔ)設(shè)施和勞動(dòng)力未來。
由于量子計(jì)算機(jī)將強(qiáng)大到足以破解現(xiàn)代安全方法，因此開發(fā)量子證明加密框架是避免未來潛在問題的關(guān)鍵。預(yù)計(jì)到 2030 年，量子網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值將增長到 34 億美元，因此需要更長期的測試平臺(tái)來確認(rèn)硬件功能、軟件兼容性和安全性，為量子未來做準(zhǔn)備。CQE研究人員計(jì)劃在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行各種測試，包括將噪聲注入光纖以了解它如何影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信和安全性，以及嘗試將設(shè)備連接到量子存儲(chǔ)器。
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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/toshiba-cqe-partner-on-quantum-key-distribution/
是德科技與新加坡量子工程計(jì)劃達(dá)成合作
是德科技公司與新加坡量子工程計(jì)劃(QEP)簽署了一份諒解備忘錄(MOU)，以合作加速量子技術(shù)的研究、開發(fā)和教育。
根據(jù)諒解備忘錄，QEP和是德科技將密切合作開發(fā)量子儀器包，以及使量子系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性和可部署性的技術(shù)。此外，他們還將建立一個(gè)名為“量子聯(lián)合創(chuàng)新加速器”的計(jì)劃，使參與 QEP 的研究人員能夠輕松訪問是德科技的多種軟件設(shè)計(jì)工具和先進(jìn)的測試和測量設(shè)備。研究人員可以申請?jiān)u估是德科技在其實(shí)驗(yàn)室中的測量工具，并訪問托管在是德科技新加坡辦公場所的設(shè)備。是德科技和 QEP 將建立一個(gè)合作框架，以加速新興量子技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的研發(fā)。
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https://www.businesswire.com/news/home/20220427005691/en/Keysight-and-Singapore%E2%80%99s-Quantum-Engineering-Programme-to-Accelerate-Research-Development-and-Education-in-Quantum-Technologies
本源量子發(fā)布首批量子化學(xué)行業(yè)應(yīng)用課程
在本源量子金融行業(yè)應(yīng)用課程上線后，為了滿足參賽選手的備賽需求，同時(shí)為化學(xué)行業(yè)從業(yè)者提供體系化的學(xué)習(xí)思路，本源量子推出量子化學(xué)行業(yè)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)課程，面向全球用戶免費(fèi)開放，已上線至本源量子教育云、本源量子嗶哩嗶哩、本源量子知乎號(hào)、騰訊課堂、網(wǎng)易云課堂、騰訊視頻、領(lǐng)英、YouTube、Facebook等平臺(tái)。
課程內(nèi)容包括：計(jì)算化學(xué)中典型問題、量子算法在化學(xué)中的應(yīng)用和ChemiQ量子計(jì)算化學(xué)軟件三個(gè)部分。課程主要介紹計(jì)算化學(xué)中的典型問題，著重講解勢能面的概念和應(yīng)用案例；針對使用經(jīng)典方法模擬量子系統(tǒng)時(shí)存在偏差的問題，以及其計(jì)算成本過大的問題，量子計(jì)算被逐漸引進(jìn)到化學(xué)計(jì)算中，介紹量子算法在化學(xué)中的應(yīng)用；介紹ChemiQ量子計(jì)算化學(xué)軟件，應(yīng)用量子算法研究一些簡單的化學(xué)問題。
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https://mp.weixin.qq.com/s/maSpGDuGckAGvM-AEomJQg
魔角扭曲雙層石墨烯提供了一種新的超導(dǎo)材料
名古屋大學(xué)物理系的 Hiroshi Kontani 教授和 Seiichiro Onari 博士等物理學(xué)家詳細(xì)介紹了一類新型超導(dǎo)材料——魔角扭曲雙層石墨烯（MATBG）的超導(dǎo)特性。
在 MATBG 中，兩層石墨烯本質(zhì)上是排列在蜂窩晶格中的單一二維碳層，以一個(gè)魔角（約 1.1 度）偏離，這導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)對稱性的破壞，形成高階對稱性SU(4)。隨著溫度的變化，系統(tǒng)會(huì)經(jīng)歷量子波動(dòng)，就像原子結(jié)構(gòu)中的水波紋一樣，這導(dǎo)致電子結(jié)構(gòu)發(fā)生新的自發(fā)變化和對稱性降低。這種旋轉(zhuǎn)對稱性破壞被稱為向列狀態(tài)，并且與其他材料的超導(dǎo)特性密切相關(guān)。
Kontani 教授和 Onari 博士最近在《Physical Review Letters》上表示通過使用理論方法，更好地理解和闡明 MATBG 中這種向列狀態(tài)的來源。Onari博士解釋說：“由于我們知道高溫超導(dǎo)性可以由鐵基超導(dǎo)體等強(qiáng)相關(guān)電子系統(tǒng)中的向列波動(dòng)引起，闡明這種向列有序的機(jī)制和源可以導(dǎo)致更高溫度超導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和出現(xiàn)”。
研究人員發(fā)現(xiàn)，MATBG 中的向列有序源于一個(gè)結(jié)合了谷底自由度和自旋自由度的新自由度波動(dòng)之間的干擾，這在傳統(tǒng)的強(qiáng)相關(guān)電子系統(tǒng)中尚未報(bào)道過。扭曲雙層石墨烯的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度非常低，為 1K（-272°C），但向列狀態(tài)將其提高了幾度。
研究結(jié)果還表明，盡管 MATBG 在某些方面表現(xiàn)得像鐵基高溫超導(dǎo)體，但它也具有一些非常令人興奮的獨(dú)特特性，例如，凈電荷回路電流在谷底極化狀態(tài)下產(chǎn)生磁場，而回路電流在向列狀態(tài)下會(huì)被每個(gè)谷底抵消。此外，石墨烯的延展性也在增加這些超導(dǎo)體的實(shí)際應(yīng)用方面發(fā)揮重要作用。
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https://scitechdaily.com/graphene-quantum-magic-delivers-a-new-class-of-superconducting-material/
中科院物理所使用超導(dǎo)量子比特取得一系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)展
最近，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心固態(tài)量子信息與計(jì)算實(shí)驗(yàn)室Q03組許凱副研究員，范桁研究員，超導(dǎo)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SC5組鄭東寧研究員，與浙江大學(xué)王浩華教授團(tuán)隊(duì)，及日本理研張煜然博士、野理(Nori)教授等合作，利用具有20超導(dǎo)量子比特的器件，在物理所新搭建的超導(dǎo)量子計(jì)算平臺(tái)，成功實(shí)現(xiàn)了超導(dǎo)量子比特多粒子糾纏態(tài)的制備，并結(jié)合體系的測量優(yōu)勢，首次實(shí)現(xiàn)了非線性壓縮系數(shù)的測量。
實(shí)驗(yàn)表明，制備19比特非高斯壓縮態(tài)，可以實(shí)現(xiàn)非常接近海森堡極限的精度，其獲得的量子優(yōu)勢是同比特?cái)?shù)目的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中最好的，見圖一，所達(dá)到的量子計(jì)量學(xué)優(yōu)勢可以和其它系統(tǒng)成千上萬粒子數(shù)的糾纏體系比擬，顯示了超導(dǎo)量子計(jì)算技術(shù)的先進(jìn)性，相關(guān)成果于近期發(fā)表于Phys. Rev. Lett. 128, 150501 (2022).
另外，中國科學(xué)院物理研究所范桁研究員、博士生孫政杭與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)朱曉波教授、潘建偉教授團(tuán)隊(duì)合作，基于24比特梯子結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)量子器件，實(shí)現(xiàn)了一維XX和梯子XX兩種不同性質(zhì)模型的量子模擬，分別觀測到了量子熱化、信息擾動(dòng)（information scrambling）和可積系統(tǒng)的非各態(tài)歷經(jīng)動(dòng)力學(xué)特征，物理所團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)其中的理論方案，成果于近期發(fā)表于Phys. Rev. Lett. 128, 160502 (2022).
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http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202204/t20220425_6438603.html
利用量子“奇異”特性改進(jìn)電子顯微鏡
美國俄勒岡大學(xué)（UO）物理學(xué)家 Ben McMorran 實(shí)驗(yàn)室的兩項(xiàng)新進(jìn)展正在改進(jìn)顯微鏡。兩者都來自利用量子力學(xué)的基本原理：電子可以同時(shí)表現(xiàn)得像波和粒子，即波粒二象性。
其中一項(xiàng)研究找到了一種在顯微鏡下研究物體而不接觸物體的方法，從而防止示波器損壞易碎樣品。第二個(gè)設(shè)計(jì)了一種同時(shí)對樣本進(jìn)行兩次測量的方法，從而提供了一種研究該物體中的粒子如何跨距離潛在地相互作用的方法。McMorran和他的同事將他們的發(fā)現(xiàn)都發(fā)表在《物理評論快報(bào)》雜志上。
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https://around.uoregon.edu/content/see-how-quantum-weirdness-improving-electron-microscopes
科學(xué)家在沒有磁場的情況下實(shí)現(xiàn)單向超導(dǎo)
由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)副教授Mazhar Ali領(lǐng)導(dǎo)的研究小組找到了一種在沒有磁場的情況下實(shí)現(xiàn)單向超導(dǎo)的方法。這項(xiàng)發(fā)表在《自然》雜志上，其研究結(jié)果利用了二維量子材料，為超導(dǎo)計(jì)算鋪平了道路，超導(dǎo)計(jì)算可以使電子器件的速度提高數(shù)百倍，而且能量損失為零。
這一發(fā)現(xiàn)可以為顯著提高當(dāng)前連接的速度和效率以及更快的融合路徑鋪平道路。如果你將一根超導(dǎo)線從這里旋轉(zhuǎn)到月球，它會(huì)毫無損失地傳輸能量。此外，據(jù)荷蘭研究理事會(huì)(NWO)稱，使用超導(dǎo)體代替常規(guī)半導(dǎo)體可能會(huì)節(jié)省多達(dá) 10% 的西方能源儲(chǔ)備。
在該團(tuán)隊(duì)所謂的“量子材料約瑟夫森結(jié)”中，研究人員用量子材料勢壘代替了約瑟夫森結(jié)中的經(jīng)典勢壘材料——兩個(gè)超導(dǎo)體與超導(dǎo)體之間的非超導(dǎo)經(jīng)典勢壘材料的三明治——量子材料勢壘。內(nèi)在特性可以以創(chuàng)新的方式調(diào)節(jié)兩種超導(dǎo)體之間的耦合。
科學(xué)家們現(xiàn)在正在考慮提高工作溫度和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，以確保約瑟夫森二極管的商業(yè)應(yīng)用。
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https://eandt.theiet.org/content/articles/2022/04/scientists-discover-revolutionary-one-way-superconductor/
科學(xué)家開發(fā)了一種只需1個(gè)量子比特的安全協(xié)議
利用量子物理定律，哥本哈根大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)系的研究人員開發(fā)了一種新的安全協(xié)議，該協(xié)議使用一個(gè)人的地理位置來保證他們正在與正確的人進(jìn)行通信。
研究人員確保一個(gè)人的位置的方法將信息組合在一個(gè)量子比特中，然后是經(jīng)典比特，由我們在普通計(jì)算機(jī)中熟悉的 1 和 0 組成。這兩種類型的比特都需要發(fā)送網(wǎng)絡(luò)犯罪分子無法閱讀、破解或操縱的消息，并且可以確認(rèn)一個(gè)人是在你的銀行辦公室還是在某個(gè)遙遠(yuǎn)的國家。
由于海森堡不確定性原理在量子物理學(xué)中的作用，量子比特充當(dāng)了信息的一種鎖定，它導(dǎo)致量子信息在嘗試測量時(shí)被破壞并且無法解碼。也正是由于所謂的“不可克隆定理”，使得量子信息無法被截獲和秘密復(fù)制。這將在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)保持這種情況。在構(gòu)建成熟的量子計(jì)算機(jī)并且黑客可以訪問之前，該方法是完全安全的，并不可能被破解。
研究人員還強(qiáng)調(diào)新方法特別方便，因?yàn)槲恢抿?yàn)證只需要一個(gè)量子比特。因此，與許多其他需要進(jìn)一步開發(fā)的量子技術(shù)不同，這一新發(fā)現(xiàn)可以在今天投入使用。這項(xiàng)研究結(jié)果在兩方之間的通信需要非常安全的情況下特別有用，比如互聯(lián)網(wǎng)上的支付或敏感個(gè)人數(shù)據(jù)的傳輸。
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https://www.eurekalert.org/news-releases/950877
零指數(shù)超材料為量子力學(xué)的基礎(chǔ)提供了新認(rèn)知
由哈佛大學(xué)約翰·A·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院 (SEAS) 的研究助理 Micha?l Lobet 和 SEAS 的巴爾干斯基物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)教授 Eric Mazur 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國際物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在從動(dòng)量的角度重新審視量子物理學(xué)的基礎(chǔ)，并探索當(dāng)光的動(dòng)量減少到零時(shí)會(huì)發(fā)生什么。該研究發(fā)表在《自然之光：科學(xué)與應(yīng)用》上。
一類新的超材料正在引發(fā)對這些基本現(xiàn)象的質(zhì)疑，這些超材料的折射率接近于零，這意味著當(dāng)光穿過它們時(shí)，它不會(huì)像波一樣在波峰和波谷階段傳播。相反，波被拉長到無窮大，形成一個(gè)恒定的相位。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，量子力學(xué)的許多典型過程就會(huì)消失，包括原子反沖。
近零折射率材料中一些基本過程受到抑制，但其他過程得到增強(qiáng)，比如海森堡的不確定性原理。這些新的理論結(jié)果從動(dòng)力的角度為近零折射率光子學(xué)提供了新的啟示，這對于激光和量子光學(xué)應(yīng)用非常有用。該研究還可以揭示其他應(yīng)用，包括量子計(jì)算、一次發(fā)射單個(gè)光子的光源、光通過波導(dǎo)的無損傳播等等。
該團(tuán)隊(duì)接下來的目標(biāo)是從動(dòng)量的角度重新審視這些材料中的其他基礎(chǔ)量子實(shí)驗(yàn)。
原文鏈接：
https://phys.org/news/2022-04-zero-index-metamaterials-insights-foundations-quantum.html
科學(xué)家開發(fā)了基于納米晶體的量子電子學(xué)的可擴(kuò)展平臺(tái)
發(fā)表在《Advanced Functional Materials》雜志上的一項(xiàng)研究報(bào)告了一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)，該平臺(tái)是通過切片技術(shù)與III/V納米線（NW）的汽液固生長相結(jié)合開發(fā)的。該平臺(tái)可以確定地傳輸單個(gè)和融合納米晶體的大陣列，提供單個(gè)單元控制和自由選擇目標(biāo)襯底。
納米晶體（NC）必須以確定和可擴(kuò)展的方式進(jìn)行處理，然后才能用于從新型晶體管到生物傳感、光電設(shè)備和現(xiàn)代量子器件等研究領(lǐng)域。一般來說，有兩種主要的方法可用于可擴(kuò)展的NC處理。其中一種方法依賴于襯底；在這種情況下，納米晶體要么被蝕刻，要么從特定的襯底上生長出來，便于后續(xù)生產(chǎn)階段（如電路制造）。另一種方法主要是基于傳輸；納米晶體首先被制造出來，然后傳輸?shù)揭粋€(gè)專門的襯底上。而納米切片技術(shù)是在聚合物中注入元件并使用超薄切片機(jī)切出非常薄的樣本，是一種替代策略，它試圖合并兩種方法的好處。
未來可以優(yōu)化切片平面和NW高對稱性晶體軸的方向，以增強(qiáng)晶體的裂解和NC架構(gòu)。此外，應(yīng)研究其他增加傳輸模式的方法，包括在切片之前進(jìn)行高介電物質(zhì)的原子層沉積，去除或改變聚合物，以及現(xiàn)場沉積的連接。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202112941
鈰基磁體Ce_2Zr_2O_7中罕見量子無序相的實(shí)驗(yàn)證據(jù)
通過對中子散射、熱容量和磁化率測量的分析，加拿大麥克馬斯特大學(xué)為Ce_2Zr_2O_7中的罕見量子自旋液體相位提供了新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。量子自旋液體是一種神秘且極受歡迎的磁相，其中磁自旋保持無序并以量子糾纏的方式波動(dòng)至零溫度。具有我們不太熟悉的新的激發(fā)態(tài)。
此外，這些系統(tǒng)中的長程量子糾纏是包括量子計(jì)算在內(nèi)的量子技術(shù)的一個(gè)要求。Ce_2Zr_2O_7是一種特殊的量子自旋液體候選物，最近備受關(guān)注，由于鈰磁自旋的“偶極-八極”特性，為低溫下新的量子自旋液體相位提供了可能性。這項(xiàng)新工作詳細(xì)闡述了在Ce2Zr2O7中低溫下這種量子自旋液體相位的情況，并將其確定為“偶極”和“八極”性質(zhì)之間的邊界附近的新型量子自旋液體相位。
原文鏈接：
https://www.newswise.com/articles/experimental-evidence-for-rare-quantum-disordered-phase-in-cerium-based-magnet-ce2zr2o7
英國NPL在超導(dǎo)量子電路材料領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展
英國國家物理實(shí)驗(yàn)室（NPL）科學(xué)家與物理化學(xué)專家合作，利用最先進(jìn)的電子順磁共振 (EPR) 技術(shù)來了解與超導(dǎo)量子電路相關(guān)的材料，其結(jié)果發(fā)表在最近的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
近年來，超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的規(guī)模和復(fù)雜性迅速增加，現(xiàn)在的重點(diǎn)是展示容錯(cuò)糾錯(cuò)量子計(jì)算。目前進(jìn)展受制于相對較短的相干時(shí)間和量子比特的狀態(tài)保真度。這些障礙主要?dú)w因于與量子比特相互作用的原子級(jí)材料缺陷。到目前為止，材料科學(xué)家可用的技術(shù)在很大程度上無法獲得這些缺陷。
通過利用高磁場 EPR 提供的固有高分辨率，結(jié)合核光譜技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)能夠詳細(xì)研究 Al2O3（一種存在于所有現(xiàn)代超導(dǎo)量子處理器中的材料）上的特定表面自由基。
該研究揭示了自由基的復(fù)雜結(jié)構(gòu)：電子耦合到Al2O3 晶格中的多個(gè) Al 原子以及許多單獨(dú)的氫核。這反過來又允許將該自由基具體歸因于表面缺陷。這是第一項(xiàng)能夠揭示與導(dǎo)致超導(dǎo)量子電路退相干相關(guān)的表面缺陷的確切結(jié)構(gòu)和形成化學(xué)的實(shí)驗(yàn)工作。
該研究在量子電路材料領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，因?yàn)樗鼮槿毕莸幕瘜W(xué)和結(jié)構(gòu)識(shí)別提供了首批直接途徑之一。新的材料科學(xué)可以理解缺陷在量子電路中出現(xiàn)的位置，而無需進(jìn)行材料、制造工藝和器件性能之間的復(fù)雜且通常不確定的相關(guān)性研究。
原文鏈接：
https://phys.org/news/2022-04-advancing-materials-science-superconducting-quantum.html
制造納米級(jí)磁性粒子的新方法，有望在未來的量子計(jì)算機(jī)中發(fā)揮作用
瑞典隆德大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)了一種使用超快激光脈沖制造納米級(jí)磁性粒子的新方法。這一發(fā)現(xiàn)可以為新的、更節(jié)能的技術(shù)組件鋪平道路，并在未來的量子計(jì)算機(jī)中發(fā)揮作用。
磁性斯格明子（skyrmion）有時(shí)被描述為磁性渦旋。與鐵磁狀態(tài)不同——出現(xiàn)在羅盤和冰箱磁鐵等傳統(tǒng)磁鐵中——斯格明子狀態(tài)非常奇特：磁化方向在材料中并不指向同一方向，而是最好將其描述為一種旋轉(zhuǎn)的磁力。將斯格明子用于技術(shù)目的需要在短時(shí)間尺度上高效地寫入、擦除和操縱粒子，并具有高空間精度。
研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)確定了一種解釋實(shí)驗(yàn)方案的微觀機(jī)制，該實(shí)驗(yàn)方案已被證明可用于創(chuàng)造奇異的斯格明子。使用飛秒激光脈沖——持續(xù)十億分之一秒的光脈沖——研究人員表明，有可能以超快的速度產(chǎn)生斯格明子。
這一新發(fā)現(xiàn)可以帶來許多應(yīng)用，包括量子技術(shù)——量子力學(xué)特性用于解決傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)無法處理的極其先進(jìn)的計(jì)算的領(lǐng)域。諸如斯格明子和所謂的自旋波之類的磁激發(fā)也被認(rèn)為能夠幫助減少技術(shù)組件的能源消耗，從而有助于實(shí)現(xiàn)未來的氣候目標(biāo)。
原文鏈接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220425104858.htm
超純金剛石晶圓可能是釋放量子計(jì)算能力的關(guān)鍵
日本Adamant Namiki Precision Jewellery公司與九州佐賀大學(xué)合作，創(chuàng)造了新的2英寸Kenzan金剛石晶圓，其純度足以用于量子計(jì)算。
雖然確實(shí)存在具有所需純度的金剛石晶圓，但是以前生長 2 英寸晶圓（直徑約 55 毫米）的嘗試導(dǎo)致了氮雜質(zhì)的含量，這使得晶圓對計(jì)算行業(yè)幾乎沒有用處或沒有用處。Adamant Namiki的Kenzan金剛石因其尺寸和低氮性質(zhì)，可能被用于量子存儲(chǔ)功能，使用 2 英寸金剛石晶圓進(jìn)行量子存儲(chǔ)，可以存儲(chǔ)多達(dá) 10 億張充滿數(shù)據(jù)的藍(lán)光光盤。
原文鏈接：
https://dimkts.com/these-ultra-pure-diamonds-could-be-the-key-to-unleashing-the-power-of-quantum-computing/
中科院精密測量院開辟量子電動(dòng)力學(xué)理論檢驗(yàn)的新方法
近日，中國科學(xué)院精密測量院原子分子外場理論組研究員唐麗艷、副研究員張永慧等與澳大利亞國立大學(xué)K.G.H.Baldwin團(tuán)隊(duì)、加拿大溫莎大學(xué)G.W.F.Drake團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)現(xiàn)了氦原子413 nm幻零波長的精確計(jì)算和精密測量，開辟了“隱形”原子幻零波長精密測量檢驗(yàn)量子電動(dòng)力學(xué)（QED）理論的新途徑。
對QED理論的嚴(yán)格檢驗(yàn)有助于確定基本物理常數(shù)、探究原子核相關(guān)性質(zhì)、以及探索超越標(biāo)準(zhǔn)模型以外的新物理，迄今QED理論檢驗(yàn)的方法有電子反常磁矩的精確確定，少電子原子分子精密譜研究。
不同于傳統(tǒng)的檢驗(yàn)QED理論的能譜測量方法，該工作采用“隱形”原子的幻零波長對QED進(jìn)行檢驗(yàn)。國際合作團(tuán)隊(duì)通過改變磁阱中氦原子玻色愛因斯坦凝聚體的空間振蕩頻率來測量光學(xué)偶極勢的新方法，同時(shí)結(jié)合高精度原子結(jié)構(gòu)理論計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了在三百萬分之一水平上對QED理論的新檢驗(yàn)。
自2019年起，理論上精確計(jì)算了延遲效應(yīng)和磁化率對幻零波長的修正，精度達(dá)10 ppb（~10-9）水平。未來實(shí)驗(yàn)測量精度有望提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到30 ppb水平，在此精度下一方面可拓寬人們對于QED理論的認(rèn)知，另一方面可能探測到原子核的相關(guān)效應(yīng)，這為從“隱形”原子角度探究核結(jié)構(gòu)性質(zhì)開辟新的研究窗口。
原文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2502
西安交大科研人員在高維量子導(dǎo)引研究中獲得重要進(jìn)展
量子導(dǎo)引是介于量子態(tài)的糾纏不可分性和貝爾非局域性之間的一類特殊的量子非局域特性，其具有天然的不對稱性，被認(rèn)為是單方設(shè)備無關(guān)量子信息處理的必要資源。對于大多數(shù)量子系統(tǒng)而言，精確量化糾纏的有效維度是非常重要的。但因?yàn)槟壳傲孔訉?dǎo)引有效維度判定理論的限制，實(shí)驗(yàn)上僅允許使用兩組測量設(shè)置對量子系統(tǒng)進(jìn)行測量，這種方法不能準(zhǔn)確認(rèn)證量子系統(tǒng)的有效導(dǎo)引維度。
近日，西安交通大學(xué)物理學(xué)院張沛教授團(tuán)隊(duì)提出了一種高魯棒性和高準(zhǔn)確性的量子導(dǎo)引維度判定方法，在單方設(shè)備無關(guān)情況下，對共享量子態(tài)的維度進(jìn)行可靠而準(zhǔn)確的認(rèn)證提供了有效途徑。研究工作主要通過更多的測量設(shè)置對較低維的量子導(dǎo)引態(tài)集合施加限制，提出更強(qiáng)的基于多測量設(shè)置的真正高維量子導(dǎo)引理論判據(jù)，并在實(shí)驗(yàn)上利用雙光子高維軌道角動(dòng)量量子糾纏態(tài)，對理論加以驗(yàn)證。結(jié)果表明，此方法在噪聲環(huán)境下的準(zhǔn)確性和魯棒性均優(yōu)于現(xiàn)有的其他方法。
該研究成果以《基于多測量設(shè)置的高維量子導(dǎo)引認(rèn)證的魯棒方法》為題發(fā)表在美國光學(xué)學(xué)會(huì)旗艦期刊《光學(xué)》上。此研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金等資助。
原文鏈接：
http://news.xjtu.edu.cn/info/1004/181575.htm
香港大學(xué)利用金剛石NV色心設(shè)計(jì)了量子級(jí)納米精密印刷技術(shù)
能夠在集成電路上隨意布置單個(gè)氮-空位（NV）色心是實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵需求。這對于采用量子技術(shù)至關(guān)重要，這帶來了幾個(gè)新的機(jī)會(huì)和領(lǐng)域，包括量子通信、量子計(jì)算機(jī)和量子計(jì)量。
有幾種方法可以將具有NV色心的納米金剛石排列在不同的基板和電路上，包括先進(jìn)的“拾取和放置”納米操作方法。然而，不精確的定位精度、有限的產(chǎn)量和工藝復(fù)雜性仍然是一個(gè)問題。
香港大學(xué)機(jī)械工程系的Ji Tae Kim博士和電機(jī)與電子工程系的褚智勤博士設(shè)計(jì)了一種用于金剛石中的NV色心的量子級(jí)納米精密印刷技術(shù)。這種獨(dú)特的技術(shù)兼具實(shí)用性和成本效益，為制造量子信息處理、量子計(jì)算和生物傳感設(shè)備打開了大門。這一突破在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上進(jìn)行了報(bào)道。這項(xiàng)創(chuàng)新已經(jīng)在美國獲得了專利。
NV色心是納米金剛石中最普遍的缺陷，是金剛石晶格中的點(diǎn)缺陷。由于即使在室溫下也有前景的量子態(tài)，它已成為量子系統(tǒng)的動(dòng)力源，而其他量子系統(tǒng)，如超導(dǎo)量子干涉裝置，只能在低溫下運(yùn)行，溫度范圍從-150°C到絕對零度(-273°C)。
憑借其可光學(xué)尋址的自旋自由度，這種類原子固態(tài)器件提供了在固態(tài)量子計(jì)算機(jī)中用作量子比特和/或量子傳感器的關(guān)鍵功能。
原文鏈接：
https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39037
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