週報丨中國拓撲量子計算取得進展

中科院物理所向拓撲量子計算邁出了堅實一步

最近,中國科學院物理研究所北京凝聚態物理國家研究中心高鴻鈞研究團隊對鐵基超導體LiFeAs進行了更加細緻而深入的研究。他們在實驗上發現,應力可以誘導出的大面積、高度有序和可調控的馬約拉納零能模格點陣列。其主要發現包括:

1)晶體中的自然應力可誘導產生雙軸電荷密度波(Biaxial CDW)條紋,沿着Fe-Fe和As-As晶格方向,其波長分別爲λ1~2.7nm和λ2~24.3nm。2)波長爲λ2的CDW對超導能隙具有明顯的調製作用,當施加垂直於樣品表面的磁場後,形成的磁通渦旋全部被釘紮在超導序較弱的As-As方向電荷密度波條紋上,形成有序的渦旋陣列。3)雙軸電荷密度波的存在使得晶體對稱性降低,從而改變了費米能級附近的拓撲能帶結構,使得超過90%的磁通渦旋中心具有馬約拉納零能模,形成高度有序的馬約拉納零能模陣列。4)這種有序的馬約拉納零能模陣列可被外磁場調控,隨着磁場增加,渦旋間距減小,馬約拉納零能模間的相互作用開始凸顯。

這些研究結果表明大面積有序可調的馬約拉納零能模陣列可以在LiFeAs中穩定存在,爲實現拓撲量子計算提供了重要的高質量研究平臺。該研究成果於6月8日發表在《自然》雜誌上。

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上海交大金賢敏團隊通過光量子集成芯片中量子行走展示量子模擬優勢

近日,上海交通大學物理與天文學院金賢敏、唐豪課題組在光量子集成芯片中由正弦彎折波導組成的二維陣列中,通過二維量子行走,獲得二維結構動態局域難以直接解析計算求得的傳輸方差,發揮出量子模擬的優勢。

該課題組通過實驗展示動態局域對片上量子態波包的維持,想要維持特定量子態波包,只需要在直波導後接入特定彎折波導。對於量子信息處理應用具有一定的啓示意義。該項研究成果發表在《光子學研究》上。

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谷歌證明某些機器學習任務可實現量子計算優越性

由美國加州理工學院量子信息與物質研究所、谷歌Quantum AI和美國加州大學伯克利分校等多家機構組成的研究團隊在《科學》雜誌上的論文中表示,在處理某些機器學習任務時,量子計算機比經典計算具有指數級優勢。該優勢適用於使用機器學習來理解量子系統,這種優勢在實際測試中是存在的。

研究團隊旨在辨別量子系統的特性,例如內部粒子的位置和動量。多個實驗的量子數據可以輸入到量子計算機的內存中,計算機將聯合處理數據以瞭解量子系統的特性。

研究人員從理論上證明,使用標準或經典技術進行相同的表徵需要成倍增加的實驗才能學習相同的信息。與經典計算機不同,量子計算機可以利用糾纏來更好地分析多個實驗的結果。研究人員未測量真正的量子系統,而使用模擬的量子數據,並使用量子或經典技術對其進行分析,通過谷歌的量子計算機Sycamore測試了機器學習任務,仍贏過經典計算機。

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光子傳感器成功突破量子極限

由英國布里斯托大學、巴斯大學和華威大學的物理學家組成的研究團隊表明,無需複雜的光量子態和檢測方案就可以對重要的物理特性進行高精度測量。這一突破的關鍵是使用環形諧振器——微型跑道結構,可在環路中引導光並最大限度地使其與研究中的樣品相互作用。重要的是,環形諧振器可以使用與我們的計算機和智能手機中的芯片相同的工藝進行大規模製造。這對於研究所有在量子力學規定的測量極限下運行的集成光子傳感器又近了一步。

使用這項技術來感知吸收或折射率變化,可用於識別和表徵各種材料和生化樣品,從監測溫室氣體到癌症檢測的局部應用。該項研究成果發表在《物理評論快報》上。

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新型超導量子比特對噪聲的敏感性降低了10倍

由法國多家機構組成的研究團隊開發了一種使用兩個庫珀對來保護量子計算機內的量子比特免受外部噪聲影響的方法,降低了量子比特對噪聲的敏感性,該項研究成果發表在《物理評論X》上。

研究人員提出了一種新的超導量子比特,通過修改約瑟夫森結,量子態是非局部化的。在他們的設置中,允許兩個庫珀對同時隧穿。研究團隊能夠控制動能干擾共同隧穿元素,這導致抑制了不需要的庫珀對的隧穿,使那些共同隧穿的庫珀對順利通過。該方法導致超導相的放大倍數加倍。

該系統的量子比特對噪聲的敏感性降低了10倍。研究人員計劃測試在他們的系統中添加量子相移。這將允許在相位和電荷空間中降低噪聲,從而提供更高程度的保護。

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中國自主創新的區塊鏈技術“長安鏈”成功嵌入高性能抗量子密碼模塊

日前,中國科學家團隊自主創新的區塊鏈技術體系“長安鏈”成功嵌入高性能抗量子密碼模塊,足以對抗目前已知的傳統密碼攻擊和量子攻擊。“長安鏈”由北京微芯區塊鏈與邊緣計算研究院牽頭研發,是中國首個自主可控的區塊鏈軟硬件技術體系。“長安鏈”系統完全適配中國國密標準,並且還具備靈活可裝配的性能。

研究團隊將一種後量子數字簽名算法模塊化嵌入長安鏈底層架構中。這種算法在選擇信息攻擊下高度安全,足以對抗所有已知的密碼傳統攻擊和量子攻擊。嵌入抗量子攻擊的模塊將全面融入“長安鏈”技術體系,不斷適應國家各領域應用場景的需求。

軟件方面,“長安鏈”從0到1自主設計、研發了全球第一個模塊化、可裝配的區塊鏈開源技術架構。硬件方面,“長安鏈”在全球首創基於RISC-V開源指令集的96核區塊鏈芯片架構,構建物理安全隔離的運算執行環境,可實現20至50倍的超大規模區塊鏈網絡交易性能提升。

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美國NSF提供補充資金,支持使用量子計算雲平臺

美國國家科學基金會(NSF)宣佈爲當前活躍的NSF獎項提供補充資金,以支持使用IBM Quantum、Microsoft Quantum和Amazon Braket提供的量子云資源進行的量子研究。每個資助請求的金額最高可達5萬美元,用於支付使用量子模擬器和硬件平臺的費用,以及對研究生的一年支持。

其研究必須在以下領域之一:量子算法及其實驗實現;量子編譯器和運行時基礎設施設計;容錯計算和其他提高現有量子計算硬件性能的方法;架構、系統、算法和可擴展糾錯技術的基準測試;量子模擬、優化、密碼學和機器學習;演示量子算法應用的可行性。

該項目提交資金申請的截止日期爲2022年7月8日。

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QuantWare獲得歐洲創新委員會資助750萬歐元,用於快速擴展超導量子處理器

荷蘭超導量子處理器供應商QuantWare已獲得歐洲創新委員會(EIC)的750萬歐元資助,用於通過可擴展和可定製的量子處理器實現量子計算的民主化。這筆資金將支持該公司進一步開發其專有技術,以快速擴展量子處理器,使其遠遠超出當今有限的量子比特數。

EIC加速器計劃是歐洲最具競爭力的公共資助工具,旨在支持初創企業實現具有影響力的技術和科學突破,以應對全球挑戰。新的EIC加速器“增強試點”第一次截止,共有1091個組織申請,但只有74個被選中。

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韓國科學研究院簽署量子密碼技術轉讓協議

最近,韓國科學研究院(KIST)和硬件即服務(HaaS)初創公司SDT簽署了技術轉讓協議,正式將量子技術從KIST研究實驗室轉移到SDT,以實現全球設備商業化。

轉讓的技術之一是“量子密鑰分發”(QKD),這是一種防止未經授權的中間人攻擊獲得敏感數據的系統,因爲任何通信攔截都會改變數據本身的性質。此外,KIST還轉讓了量子隨機數發生器(QRNG)和符合計數單元(CCU)技術。

SDT計劃在其邊緣通信、傳感器和邊緣計算設備的工業產品組合中立即使用量子技術。SDT目前正在使用現場測試平臺環境來測試韓國及其日本辦事處的量子設備原型的安全性,旨在幫助開發全球生態系統的量子安全標準。

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韓國計劃在2026年底前開發50量子比特的量子計算機

6月9日,韓國宣佈開發50量子比特量子計算機和量子互聯網,在啓動儀式上,韓國科學技術信息通信部長官李宗昊說:“未來五年是量子生態系統中一個非常重要的轉折點,如果我們現在不迅速追求技術,未來可能沒有機會再次挑戰以確保量子技術的競爭力。”

當天,李宗昊參觀了韓國標準與科學研究院(KRISS)的量子計算實驗室。同時,數十家韓國研究機構和私營公司攜手成立了一個由政府發起的工作組,計劃在2026年底前開發一臺50量子比特的量子計算機,旨在趕上在量子計算領域遙遙領先的美國和中國。

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美國和丹麥簽署關於量子信息科技合作的聯合聲明

美國和丹麥於6月7日簽署了關於量子信息科學與技術(QIST)合作的聯合聲明。利用兩國在QIST的優勢,這份合作聲明將加強供應鏈,發展產業基礎,並培養下一代量子人才。該聯合聲明建立在兩國之間悠久而豐富的科學合作歷史之上,包括2009年美國-丹麥科學技術協議。

國際合作夥伴關係是釋放量子技術巨大潛力的關鍵,美國和丹麥都認識到QIST對其國家未來繁榮的重要性。在美國,政府在發展QIST方面進行了大量投資,通過國家Q-12教育合作伙伴關係、13個QIST研究中心和強大的行業聯盟制定了包括勞動力發展在內的計劃和政策。丹麥也正在制定新的量子研究戰略和更廣泛的跨政府量子行動計劃。該計劃旨在加強丹麥的量子研究、創新和整個丹麥的量子生態系統。

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伊利諾伊大學芝加哥分校加入美國國家量子計算中心

美國伊利諾伊大學芝加哥分校(UIC)已被選中加入量子優勢聯合設計中心(C2QA),該中心是美國能源部資助的國家量子信息科學中心,由布魯克海文國家實驗室領導,專注於構建創建可擴展、分佈式和容錯量子計算機系統所需的工具。

UIC是第六家加入該量子中心的少數族裔服務機構,目前共擁有24家合作機構。此次合作將爲兩個機構的科學家開展合作研究開闢新的機會。它還將爲UIC學生在量子工程的各個方面尤其是量子計算創造新的機會。

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馬里蘭大學量子加速器計劃Pre-traQtion現已開啓申請

馬里蘭大學(UMD)量子初創工廠(Quantum Startup Foundry)的TraQtion是一個市場加速器計劃,利用UMD量子中心、中大西洋量子聯盟(MQA)和其他合作伙伴關係,將公司與大型政府承包商聯繫起來,進行技術驗證,並與尋求量子和量子支持技術的潛在客戶聯繫起來。而Pre-TraQtion計劃有助於引導小型企業創新研究(SBIR)和小型企業技術轉讓(STTR)計劃,以解決與量子技術相關的特定主題。Pre-TraQtion計劃對於希望將其技術商業化、建立公司並與美國政府合作獲得資金的早期創始人非常有價值。該計劃將從2022年7月持續至10月,提交申請的最終截止日期爲2022年6月30日。

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首屆量子世界大會將於11月29日至12月1日舉行

6月9日,慈善組織Connected DMV和營銷機構MCI USA宣佈了將於2022年11月29日-12月1日在華盛頓特區的羅納德·里根大廈和國際貿易中心舉行首屆量子世界大會,這是首個全球量子會議、博覽會和網絡系列。旨在提升美國在充滿希望的量子科學和技術領域的領導地位。

量子世界大會將重點關注量子科學和技術將對全球工業、政府和社會產生的變革性影響。該活動將吸引跨部門和多學科的觀衆,並將展示量子解決方案、研究、教育、勞動力、思想領導力、政策、商業和投資方面的主要趨勢。量子世界大會還將展示和利用大華盛頓地區不斷增長的量子生態系統,以加速全球不斷增長的量子產業的價值,並幫助該地區成爲下一代量子人才和勞動力、領導力、創新和經濟發展的首要全球中心。

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ORCA Computing完成1500萬美元A輪融資

ORCA Computing完成了1500萬美元的A輪融資。由Octopus Ventures領投,其他投資者包括Verve Ventures、Quantonation、Oxford Science Enterprises和Innovate UK。這筆投資將有助於推出光子量子計算系統和軟件,使公司和組織能夠開發未來的數據處理能力。該目標還包括糾錯工作。最新一輪的資金將部分用於將該團隊的規模擴大一倍。

此外,ORCA將爲英國國防部提供第一臺量子計算機。ORCA的量子計算機PT-1基於光子技術,無需笨重且昂貴的冷卻設備,這是一個緊湊、即插即用的機架式系統,由易於使用的組件構建而成。PT-1系統將配備ORCA軟件庫,允許在其硬件和當前ML庫之間輕鬆映射。安裝後,國防部預計將與合作伙伴合作開發PT-1的程序。

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玻色量子與Menlo System、中國海洋大學醫藥學院簽署合作協議

6月8日,光量子計算公司北京玻色量子科技有限公司(以下簡稱“玻色量子”)和精密儀器的開發商和供應商Menlo Systems進行了戰略合作的雲簽約儀式。6月9日,玻色量子和中國海洋大學醫藥學院進行了聯合研究協議的雲簽約儀式。

玻色量子與Menlo Systems的戰略合作,主要是針對量子信息科技領域和光子學科研領域快速增長的市場需求,雙方將充分發揮各自專利技術優勢,共同開展量子技術的模塊化組件研發,探索量子和激光技術的應用創新,在量子與激光領域應用方面開展人才培養、技術交流、項目協同、產業協作等合作,協力將領先的光子學技術和量子信息科技從研究帶入廣泛應用中。

玻色量子與中國海洋大學醫藥學院的聯合研究,將充分發揮各自優勢,聯合研究如何將量子計算應用於分子動力學模擬計算、分子對接虛擬等環節,並展示出量子的計算優越性。通過玻色量子研製的相干量子計算設備和雲計算平臺,可以對複雜的藥物分子和靶標蛋白等系統進行建模,將加速藥物分子的篩選和研發過程。

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量子傳感公司未磁科技完成超億元A輪融資,IDG領投

位於北京的量子傳感公司未磁科技”近日宣佈完成超億元A輪融資,本輪融資由老股東IDG資本領投,朗瑪峰創投、民銀國際、中關村科學城跟投,老股東雅瑞資本持續支持。至此,未磁科技成立兩年來,已累計完成4輪數億元融資。

同時,未磁科技近日獲得首張基於原子磁力計技術的心磁圖儀醫療器械註冊證,成爲國內首家、全球第二家擁有此項領先技術並獲得醫療器械准入資質的公司。

迄今爲止,未磁科技得到了中關村前沿技術成果轉化和產業化項目的支持,並獲得國家人力資源和社會保障部頒發的全國優秀創業創新項目、中關村高新技術企業稱號以及多個北京及全國創業大賽一等獎,獎金總額超過數百萬元,受到了社會各界的普遍認可。

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助力量子計算,FormFactor推出無冷凍劑稀釋製冷機

6月9日,半導體測試和測量供應商FormFactor宣佈推出無冷凍劑稀釋製冷機(DR)。該系統能夠冷卻到10毫開爾文以下,即超導量子計算機運行所需的溫度。

DR可提供:採用按鈕冷卻自動化的無製冷劑操作;廣泛的選項包括探頭插座測試接口、磁屏蔽、低噪聲、低振動、大樣品空間以及用於接線和光學的多個端口;在100毫開爾文下,冷卻功率範圍爲250至600微瓦,併爲大量子比特數提供更高冷卻功率的路線圖;FormFactor已建立的全球客戶支持基礎架構。

DR添加了FormFactor旨在加速量子研究和商業化的創新低溫產品和服務套件。其IQ3000等高通量晶圓和芯片級低溫探頭,可將器件表徵時間從數天或數週縮短至數小時。用於量子比特預篩選的絕熱退磁冰箱低溫恆溫器,確保在部署到DRs之前確保已知良好的量子比特。低溫射頻和直流探針接口,無需數天的晶圓切割和引線鍵合即可實現快速測試。位於科羅拉多州博爾德的高級低溫實驗室的低溫測試服務提供對晶圓級數據的即時訪問。

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量子計算公司QCI推出新產品,將量子處理能力提高20倍

6月7日,量子計算軟件公司Quantum Computing Inc.(QCI)推出了QAmplify,這是一套量子軟件技術,旨在將當前量子計算機的處理能力提高20倍,它可增強任何量子計算機以解決當前的業務問題。QCI正積極與客戶和合作夥伴合作,擴展其即用型Qatalyst軟件的放大能力,消除對複雜量子編程的需求,並在各種量子計算機上無縫運行。QCI已經申請了QAmplify技術的專利。

相較於門模型和退火量子計算機受限於它們可以處理的問題的大小,QAmplify套件中QPU擴展軟件技術克服了這些挑戰,顯著增加了每個可以處理的問題集大小。QAmplify將門模型性能提高500%,退火提高2000%。QAmplify允許量子用戶從科學實驗轉變爲解決現實世界的問題,而無需等待量子硬件行業迎頭趕上,從而最大限度地提高最終用戶對當前QPU的投資。

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SEEQC與FormFactor合作加速量子計算開發

6月2日,半導體測試和測量供應商FormFactor, Inc.宣佈,量子計算公司SEEQC已部署FormFactor最近宣佈的集成測量解決方案,顯着加快其量子計算研發計劃。該測量解決方案包括低於50mK的HPD 106型絕熱退磁製冷機(ADR)和PQ500射頻和直流探頭插座,是對低於10mK的稀釋製冷機的補充,可將低溫測試周期加快兩倍以上。

藉助FormFactor的解決方案,SEEQC能夠消除量子比特、單通量量子電路和多芯片模塊的引線鍵合,從而更快地進行器件表徵,以識別用於最終量子測試的已知良好裸片。這簡化並改進了器件表徵過程,特別是在爲製造超導集成電路和多芯片模塊的代工廠提供快速反饋方面。

https://www.quantumchina.com/newsinfo/2883318.html?templateId=520429

亞馬遜Braket宣佈集成量子優越性光子處理器和量子算法設計平臺

6月2日,AWS量子計算雲服務亞馬遜Braket上推出了新的量子處理單元Borealis——量子計算公司Xanadu的216壓縮態量子比特光子處理器,該處理器在近期實現了量子計算優越性。自此,Braket除了現有的超導和離子阱設備外,還包括一個光量子設備。

量子軟件開發公司Classiq還宣佈在其量子算法設計平臺與Braket集成,Braket是Classiq支持的幾個後端之一。該集成允許Classiq平臺與連接到Braket的任何基於門的處理器一起使用,除了剛剛發佈的Xanadu Borealis處理器。

https://www.quantumchina.com/newsinfo/2883319.html?templateId=520429

東芝推出量子啓發優化解決方案“SQBM+”雲服務

東芝數字解決方案公司宣佈在微軟的全棧開放雲量子計算生態系統Azure Quantum上推出了量子啓發優化解決方案SQBM+雲服務。SQBM+以組合優化求解器“模擬分岔機(SBM)”爲核心,採用東芝公司開發的模擬分岔算法。

SQBM+的核心技術SBM是一種軟件,可以使用現有的計算機在短時間內針對複雜和大規模的問題獲得高精度的近似解。通過將SBM作爲Azure Quantum的雲服務提供,旨在解決金融、藥物發現、基因工程、物流和AI等各個領域的“組合優化問題”。

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化工巨頭科思創宣佈開發量子計算算法

6月6日,聚合物製造商科思創宣佈與量子軟件和服務公司QC Ware達成一項爲期5年的合作協議。兩家公司將共同致力於開發可以改進科思創制造工藝和材料的量子計算算法。

科思創和QC Ware在過去一年中合作進行了兩項概念驗證,用於對工業應用中產生分子的反應類型進行建模。在未來短期內,科思創公司希望將這些新技術應用於其依賴催化反應的化學制造過程,這些過程應該更容易用現在正在開發的量子硬件進行模擬。兩家公司還關注製造循環的可能性,預計未來將有更多的立法,旨在使聚合物和其他材料能夠回收其原始組成部分,而不是被傾倒在垃圾填埋場或焚燒。

對於科思創來說,機會在可再生能源領域,量子計算可以幫助設計更好的太陽能電池板和電池系統。對於QC Ware,這意味着開發可以出售給其他材料製造商的量子軟件和算法,同時也爲藥物發現等其他應用提供基礎。

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量子計算公司Pasqal在美國和加拿大開設辦事處

中性原子量子計算公司Pasqal已任命量子技術高管Catherine Lefebvre領導該公司的北美業務發展。該公司還宣佈在美國波士頓和加拿大舍布魯克開設辦事處。

Lefebvre作爲Pasqal北美戰略業務發展副總裁,將常駐波士頓辦事處,幫助推動公司的商業和戰略合作伙伴關係。Pasqal將利用其市場機會,擴大Pasqal的量子硬件和軟件解決方案在美國能源、醫療保健、金融和汽車等行業的份額,同時加深其與美國客戶的關係。

Pasqal的加拿大辦事處位於舍布魯克的量子創新區,彙集了研究人員、初創公司和投資者,共同培育當地的量子生態系統,加速量子技術的開發和採用。新子公司Pasqal Canada將協助Pasqal與學術機構和行業合作,以發展其在加拿大的業務,並在智慧城市、能源和材料科學等領域開發新的商業應用。

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SK寬帶公司將量子密碼通信應用於國家融合網絡

韓國寬帶互聯網服務運營商SK寬帶已將量子密碼通信技術應用於新建立的國家融合網絡,作爲防止竊聽或黑客攻擊竊取國家機密和信息的完美防火牆。量子密碼通信技術應用在覆蓋約800公里距離的網絡中,將於6月底完工。SK寬帶表示已開發出一種技術,通過安裝大約30箇中繼器,可以在不中斷通信的情況下連接每個部分。

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Quantropi最新量子安全加密產品創多項世界紀錄

6月7日,加拿大量子網絡安全創新公司Quantropi,Inc.在舊金山舉行的RSA會議現場展示了其最新的量子安全加密產品SEQUR™SynQK,該產品可生成並以數字方式分發同步的量子密鑰。還展示了數字量子密鑰分發(D-QKD)技術,作爲SEQUR™量子熵套件的一部分。

SEQUR™ SynQK由QiSpace™提供支持,這是唯一一個完整且可擴展的端到端平臺,使組織能夠抵禦“現在竊取,以後破解”的直接威脅和對數字經濟的長期量子威脅。SEQUR™ SynQK打破了多項世界紀錄,在4000至15000公里的距離範圍內以130-190 Mbps的速度提供至少5個同時的量子密鑰流(五個流中的每一個都相當於Google.com每秒使用量的8-12倍)。

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後量子安全公司QuSecure榮獲2022年Fortress網絡安全獎

6月7日,後量子安全公司QuSecure宣佈,其量子編排平臺QuProtect™,這是業界首個基於端到端後量子網絡安全軟件的解決方案,專爲保護加密通信而設計和使用量子安全通道具有量子彈性的數據,獲得了2022年Fortress網絡安全獎。

上個月,量子編排平臺QuProtect™在《今日安全》雜誌的Govies政府安全獎競賽中獲獎。

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Qrypt宣佈與Vaultree合作,使用量子安全加密進行完全加密的數據處理

6月7日,加密安全解決方案的提供商Qrypt宣佈其安全代理解決方案與加密技術提供商Vaultree的完全加密數據處理技術的新集成。這種合作伙伴關係將Qrypt的獨特密鑰生成與一次性填充代理隧道相結合,以在Vaultree的軟件開發工具包中提供永久的密鑰和數據安全性。該合作伙伴關係將使在雲優先世界中快速、未來的安全數據處理成爲可能。

Qrypt密鑰生成解決方案利用專利算法和經過同行評議的加密技術,允許在多個端點安全地生成相同的密鑰,從而無需密鑰分發。結合一次性墊和安全代理隧道,Qrypt和Vaultree集成使這種受OTP(一次性密碼)保護的數據永久安全,經數學證明可抵禦所有已知攻擊,包括未來的量子計算機。

https://www.quantumchina.com/newsinfo/2896165.html?templateId=520429

Charles Kane加入量子軟件公司Zapata Computing董事會

量子軟件公司Zapata Computing宣佈Charles Kane將加入Zapata的董事會並擔任董事會審計委員會主席。

Kane作爲多家公司的前首席財務官和麻省理工學院斯隆管理學院的全球經濟和管理高級講師,在制定和執行復雜的財務戰略方面有着豐富的經驗。Kane曾擔任過RSA Security(被EMC收購)、Aspen Technology和Informix Software(被IBM收購)的首席財務官以及Corechange,Inc.(被Open Text Corp.收購)的總裁兼首席執行官,Stratus Computer、Prime Computer和Deloitte的財務主管。他目前是the One Laptop per Child(OLPC)基金會的主席,該基金會是一個提供技術以加強發展中國家教育的非營利組織。在加入OLPC之前,Kane是Global BPO Services Corp.的創始投資者和首席財務官。

https://www.quantumchina.com/newsinfo/2904833.html?templateId=520429

微軟量子開發工具包(QDK)更新版本

微軟更新了其量子開發工具包(QDK)以支持.NET 6以及Visual Studio 2022(VS 2022)。這一更新能夠爲Visual Studio 2022提供擴展,並使開發者能夠利用C#10中提供的新功能。用於“以Q#編程語言開發量子算法”的新微軟QDK擴展已顯示了602個安裝。

QDK仍在使用.NET Core 3.1,因爲開發團隊選擇與長期支持(LTS).NET版本保持一致,在其初始版本發佈後支持三年,而不是支持18個月的當前版本。這提供了穩定性並避免了同時從一個版本遷移到另一個版本時可能出現的中斷,它還確保QDK在完全支持的.NET版本上運行。

對於那些不想更新到VS 2022的人,舊版本和不再更新的VS 2019 QDK擴展仍然是可用的。其公告詳細說明了如何遷移現有項目,如果用戶有一個引用先前版本QDK的舊項目,可以繼續將其與Visual Studio Code和Visual Studio 2019擴展一起使用。

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Pasqal量子軟件開發工具包(SKD)全面上市

量子計算公司Pasqal和量子計算一站式平臺qBraid宣佈Pulser作爲軟件即服務(SaaS)平臺“qBraid Lab”的付費功能全面上市。Pulser是Pasqal的一個量子軟件開發工具包(SKD),允許用戶設計和模擬針對Pasqal中性原子量子計算機上的中性原子量子比特的脈衝序列,並創建爲特定設備量身定製的定製實驗。兩家公司計劃加速採用中性原子架構用於量子比特。只需點擊幾下,用戶將能夠爲他們的實驗設計脈衝並在幾分鐘內模擬它們。

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Atos與OVHcloud在量子計算方面開展合作

6月9日,法國IT諮詢公司源訊(Atos)和法國大型網絡服務商OVHcloud在一份聯合聲明中表示,Atos的模擬量子環境的量子模擬器將通過OVHcloud提供服務,使研究實驗室、大學、初創企業和公司更容易使用該技術。

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量子計算SaaS公司Agnostiq着手HPC-量子工作流開發

量子計算SaaS公司Agnostiq的最初產品Covalent專注於高性能計算和量子資源的融合。

量子計算成爲更廣泛的高性能計算(HPC)領域的一部分,越來越多的公司,如Agnostiq,尋求提供編排軟件和服務來將這些技術結合在一起。Covalent向用戶隱藏了許多潛在的量子系統複雜性,並允許在許多資源中進行快速原型設計,選擇最佳的工作流。2021年1月發佈的Covalent可在github上免費獲得。

使用多個計算資源的複雜工作流是HPC的一個日益增長的原因。在更復雜的環境中,用戶可能會與多個超級計算、集羣、雲HPC資源,現在甚至是量子計算機進行交互。現在,Agnostiq正在開發工具來幫助用戶使用他們的混合HPC-量子工作流。

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北亞利桑那大學正在開發三進制量子通信技術

美國北亞利桑那大學(NAU)網絡安全計劃團隊正在創造新的加密技術,由信息學、計算和網絡系統學院高級講師Julie Heynssens負責團隊的量子密鑰分發項目的工作重點是尋找一種更安全的密鑰傳輸方法,需要使用量子物理概念與三進制代碼進行信息通信,實現具有極低錯誤率的密鑰。在三進制代碼添加了第三個值,將數據表示爲0、1和-1,通常稱爲三進制,這允許該團隊以更安全的方式傳輸數據。在量子密鑰分發過程中,三進制使用單個光粒子傳輸。

使用這種技術,該團隊能夠以量子計算機幾乎無法破解的方式傳輸使用他們的PUF(物理不可克隆功能)生成的加密密鑰。該團隊的研究在其領域帶來了巨大的創新,並引起了對NAU網絡安全計劃的極大關注。

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德國開發了用於衛星和量子技術的空間二極管激光器模塊

德國費迪南·布勞恩研究所(Ferdinand-Braun-Institut)開發了用於衛星和量子技術應用的具有窄線寬、光學頻率參考和其他化合物半導體器件的空間合格二極管激光器模塊。費迪南·布勞恩研究所將在本月晚些時候於柏林舉行的國際航空航天展覽會上展示涵蓋從芯片設計和加工到模塊和系統的整個價值鏈的設備。

微型集成激光模塊基於該研究所專爲太空使用而開發的專利MiLas技術。模塊尺寸爲125 x 75 x 23 mm³,重量僅爲750g,但輸出功率>500mW,固有線寬<1kHz。目前,FBH正在將經過驗證的混合擴展腔二極管激光器(ECDL)概念轉移到單個芯片上。

通過與德國柏林洪堡大學的密切合作,這些模塊也被構建到緊湊型量子傳感器和光學時鐘中,用於空間和工業兼容的量子技術系統解決方案。合作的聯合實驗室展示了一種新型、完全自主的頻率穩定激光源,該激光源具有基於銣中的D2躍遷的集成DFB激光二極管,工作波長爲780nm。

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量子麥克風展示了量子優勢

一個德國研究團隊發現了一種新方法,該方法結合了幾個基本的量子光學概念,以實現一種簡單、魯棒且在高達100 kHz的採樣率下工作低於經典噪聲限制的量子光學位移傳感器。通過實驗,進行語音識別測試,證明這種高測量率實際上是有用的。實驗數據顯示使用量子光提高了信噪比,人類第一次能夠聽到量子優勢。該研究成果發表在《物理學評論X-量子》上。

該研究小組現在正在開發其實驗的緊湊版本,以在會議和展覽上展示,從而讓更多的人聽到量子麥克風產生的音質。此外,研究小組表明,對其方案進行商業改進可以使其成爲經典生物成像技術的競爭對手。

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科學家成功以原子精度測量超導材料中的量子激發

由美國橡樹嶺國家實驗室和阿爾託大學組成的研究團隊展示了一種新技術,可以以原子精度測量超導材料中的量子激發。檢測這些激發是瞭解奇異超導體的重要一步,這可以幫助改進量子計算機,甚至可能爲室溫超導體鋪平道路。該研究成果發表在《納米快報》上。

研究人員測量了原子級的金屬尖端和超導體之間的電流,以及電流如何取決於尖端和超導體之間的分離。這使他們能夠檢測到返回到超導體的Andreev反射量,同時保持與單個原子相當的成像分辨率。研究人員第一次可以獨特地確定庫珀對的波函數如何在原子尺度上重建,以及它們如何與原子尺度的雜質和其他障礙物相互作用。

這一發現允許直接探測非常規超導體中庫珀對的狀態,爲整個量子材料家族建立了一項關鍵的新技術。它代表對量子材料的理解向前邁出的重要一步,並有助於推動開發量子技術的工作。

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研究發現,改變二維材料輪廓可幫助探索量子系統

美國萊斯大學喬治布朗工程學院的材料理論家Boris Yakobson和他的團隊提出了一個理論,即改變二維材料層的輪廓,從而改變其原子之間的關係,可能比以前想象的更簡單。該研究成果發表在《自然通訊》上。

研究人員通過計算模型,在精心設計的起伏表面上生長或衝壓單層二維材料將實現對其磁性和電子特性的“前所未有的控制水平”。這一發現爲探索多體效應、包括量子系統在內的多個微觀粒子之間的相互作用開闢了道路。他們的模型表明,簡單地將六方氮化硼(hBN)等二維材料衝壓或生長到凹凸不平的表面上,自然會拉緊材料的晶格,使其形成僞電場和僞磁場,並可能表現出豐富的物理效應。在他們的模型中,對原子進行拉伸會產生帶狀結構,有效地使hBN成爲一種半導體。

通過表面凸塊可以高度控制變形,因爲可使用電子束光刻對基板進行精確圖案化。這將允許人們通過設計具有不同形貌的基板來可控地改變電子狀態和量子效應。用電子束形成凹凸不平的基板要比目前將二維石墨烯或其他異質結構扭曲到低於單一精度要容易得多,這也將允許探索一維中的物理效應。

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紐倫堡大學開發了一個量子掃描電子顯微鏡

來自德國埃爾蘭根-紐倫堡大學的一個研究團隊已經開發了一個量子掃描電子顯微鏡(SEM)。它既能夠使用電子進行量子力學實驗,又能夠使用光子誘導近場電子顯微鏡(PINEM)對具有挑戰性的樣本進行成像。

該團隊開發的儀器使PINEM在SEM中成爲可能。他們修改了電子源以在被激光脈衝撞擊時產生皮秒電子脈衝,增加了飛秒脈衝激光激發標本的路徑,併爲他們的SEM構建了電子光譜儀。他們對儀器進行了表徵,並用PINEM探測了一根鎢針。測量的電子光譜與他們的模擬非常吻合,這表明他們對他們設計的儀器有很好的理解。

SEM腔室中有充足空間允許該小組將焦距短的鏡頭放置在非常靠近樣品的位置。這樣做可以在樣本上產生高激光場。緊密聚焦的激光光斑在不增加樣品平均溫度的情況下產生更高的PINEM信號,從而使光學響應較弱的樣品更適合成像。SEM中的PINEM還可以爲不適合透射電子顯微鏡的較大樣本(例如3D超材料設備)提供新的亮點。這種新的顯微鏡可能有助於推動商業SEM電子光譜儀的日益普及,這將使構建未來的PINEM-SEM變得更加容易。

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科學家首次在三維量子氣體發現一種特殊效應

如果你能讓自己沉浸在量子流體中,你會聽到每個事件兩次,因爲它們支持兩種速度不同的聲波。由劍橋大學卡文迪許實驗室和牛津大學克拉倫登實驗室組成的研究團隊在實驗中,首次在三維量子氣體而不是量子液體中實現了這一非凡的特性。他們通過將在超高真空中被激光束捕獲的鉀原子氣體冷卻到絕對零度以上不到百萬分之一度來實現了這一結果,其部分形成了玻色-愛因斯坦凝聚態。在其實驗中增強了它們的相互作用,以至於氣體變成了流體動力,激發不同頻率的駐波並觀察到所謂的第一和第二聲音的兩個共振。

研究人員通過實驗解決了氣體的冷凝部分和非冷凝部分組成的相對運動,這兩個部分在經典的第一個聲音中一起振盪,但在第二個聲音中彼此相反移動。這將有望爲理解量子流體動力學提供新的見解。

該研究論文發表在《物理評論快報》上。

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研究發現,可在酸鹼配合物中觀察到的氫鍵的量子性質

由美國路易斯安那州立大學、美國羅格斯大學組成的研究小組已經證明了酸鹼相互作用中存在量子力學效應,挑戰了酸鹼質子理論。由此產生的短氫鍵由離域質子穩定,該質子在酸和鹼分子之間快速穿梭,並具有極不尋常的光譜特徵。

研究人員使用紅外光譜分析乙酸和1-甲基咪唑的不同混合物的光譜特徵,該團隊觀察到在所有非水混合物中2200cm-1和3500cm-1之間的極寬譜帶。研究人員利用計算建模技術探索他們數據的可能解釋,假設這些寬峰來自酸鹼複合物的形成。羥基乙酸與1-甲基咪唑的氮的直接相互作用導致異常短的氫鍵,通過質子在兩個分子之間的快速穿梭而穩定。這種類型的非經典行爲曾在酶的活性位點觀察到。

研究人員表明,爲了解釋測量的紅外光譜,需要考慮量子力學效應,在其他反應中,量子力學也可能發揮重要作用。

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首次利用量子化學和機器學習合成熒光分子,成功率高達75%

日本理化學研究所(RIKEN)的化學家們展示了一種設計分子以滿足預定義規格的方法,通過使用它來創建六種熒光化合物。這種方法結合了機器學習和量子化學,有望爲化學家節省大量時間在實驗室中製造和測試化合物。該項研究論文發表在《科學進展》上。

RIKEN高級智能項目中心的Masato Sumita和他的同事使用一個從頭算分子生成器(DNMG)與量子化學(QC)計算相結合來開發熒光分子。並使用大規模並行計算(1024核,5天),DNMG產生了3643個候選分子。我們選擇了一個未報道的分子和七個報道的分子併合成了它們。光致發光光譜測量表明,DNMG可以成功設計熒光分子,準確度爲75%(n=6/8)並創建一個未報告的分子,該分子發出肉眼可檢測到的熒光。

這項實驗也是對該方法的嚴格測試,因爲與光吸收等更簡單的分子特性不同,熒光是一個多步驟的過程,因此很難從分子結構中預測。研究人員計劃將該方法應用於其他化學特性,並嘗試使用它同時優化多個特性。

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在石墨烯中檢測到中性電子流,可能塑造未來的量子計算

印度科學研究所(IISc)的研究人員證明某些中性準粒子在兩層石墨烯中移動時存在上游模式。爲了檢測這些模式或通道,該團隊使用了一種利用電噪聲的新方法,由散熱引起的輸出信號波動。上游模式的檢測對於具有奇異量子統計的新興模式至關重要。該項研究成果已發表在《自然·通訊》雜誌上。

研究人員在兩層石墨烯的邊緣施加電勢時,他們發現熱量僅在上游通道中傳輸,並在該方向的某些“熱點”處消散。在這些地方,產生的熱電噪聲可以被電諧振電路和頻譜分析儀拾取。研究團隊在兩層石墨烯中檢測到反向傳播通道,某些中性準粒子沿着這些通道沿相反方向移動,打破了常規規範。該檢測有可能塑造未來的量子計算。

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扭曲層狀量子材料的實驗提供了電子行爲的新圖像

由美國普林斯頓大學、英國牛津大學、美國萊斯大學等多所大學和研究機構組成的研究團隊使用二碲化鎢材料的堆疊層,觀察到二維電子的行爲就像它們在單一維度中一樣,在此過程中創造了研究人員聲稱的新電子物質狀態。該項研究報告發表在《自然》雜誌上。

通過實驗,研究團隊創造一個新的電子相,其基本上是一種新型的金屬態。該團隊發現,在一個特殊的二維材料結構中,當冷卻到非常低的溫度時,電子突然開始表現出拉廷格液體理論所預測的行爲,即它們就像一維狀態的相關電子。

在使用二碲化鎢材料的堆疊層時,研究人員觀察到,電子不是自由地行動,而是開始強烈聚集成一個線性陣列,表示一維繫統中的電子。這是第一次在拉廷格液體理論描述的二維空間中發現了一個全新的物質電子相。研究人員認爲這可能是一個全新的角度來觀察物質的新量子相,接下來的幾年,將看到這項研究的許多新發現。

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研究表明,粉紅噪聲可作爲量子輸運的探針

以色列魏茨曼科學研究所和澳大利亞多倫多大學的合作研究表明,一種更容易測量的噪聲形式——“閃爍噪聲”,也可以探索量子效應。

閃爍噪聲是一種粉紅噪聲,其頻譜以低頻爲主,也出現在電路中。爲了研究閃爍噪聲與微觀傳輸通道的聯繫,該團隊研究了兩根導線之間的原子級結。他們將通過結的電子建模爲相干的量子力學波,這些波會散射掉結附近的波動缺陷。這些波動可以代表靜態缺陷對電子的俘獲和釋放,帶電雜質在晶格位點之間的移動,以及吸附在表面的原子和分子的波動。

研究人員表明,閃爍噪聲與量子傳導通道的數量以及各個通道對整體傳導的貢獻相關聯,從而提供與散粒噪聲相似的信息。由於閃爍噪聲測量被廣泛使用,它們現在可以應用於揭示各種納米級電子設備中的量子和多體效應。

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新發現的軸向希格斯模式有助於室溫量子計算的實現

由波士頓學院、哈佛大學、普林斯頓大學、馬薩諸塞大學阿默斯特分校、耶魯大學、華盛頓大學和中國科學院的科學家組成的研究團隊首次發現了一種以前無法探測到的量子激發,稱爲軸向希格斯模式。有望廣泛地開發和操縱用於量子計算和量子信息科學的更高溫度的量子材料。該研究成果發表在《自然》雜誌上。

軸向希格斯模式表現爲稀土碲化物中的低能激發,這是一類以表現出電荷密度波(CDW)相互作用而著稱的量子材料,它在室溫下是可見的。

該團隊冷卻了CDW樣品,但他們發現材料升溫至室溫,特徵或光譜測量產生的波長仍然保持潔淨。研究人員預計,軸向希格斯模式也可能存在於其他地方,包括超導體和磁性材料,這將使實驗者能夠在不依賴極端條件或大型設施的情況下研究和優化量子系統。具有軸向希格斯模式的材料甚至可以用作能夠對其他量子系統進行分類的新型量子傳感器,進一步的研究可能有助於更好地理解標準模型無法解釋的普遍異常,例如暗物質。

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中國科大實現供體−受體分子間量子相干能量轉移的直接觀察

中國科學技術大學微尺度科學國家研究中心單分子科學團隊利用自主發展的具有亞納米空間分辨的電致熒光成像技術,以鉑酞菁(能量供體)和鋅酞菁分子(能量受體)爲模型體系,通過STM操縱可控地改變供體−受體分子的間距與取向等結構特徵,同時監控受體分子發光強度隨着分子間距減小的變化特徵,從實空間成像的角度研究了分子間能量轉移機制的演化過程。

他們發現,當分子間距較遠時(大於1.7納米),供體分子可以將能量通過偶極相互作用傳遞給受體分子,但供體與受體分子的偶極發射過程仍是相互獨立的,與鄰近分子沒有關聯。通過進一步分析能量傳遞效率隨分子間距的變化趨勢,發現該區間的能量轉移是以單向跳躍式的非相干Förster能量轉移爲主。然而,當供體−受體中心間距減小至1.5納米左右、以致分子間最近鄰原子間隙小於範德華接觸時,光譜特徵上出現了兩個新的熒光峰,其中一個相對於供體發光峰藍移,強度很弱,而另一個相對於受體發光峰紅移,而且很強,在供體和受體分子上均可以被明顯觀察到,光子成像圖呈現出類似於“σ反鍵軌道”的離域特徵圖案,表明供體和受體分子沿中心連線方向的偶極以共線同相的方式相干耦合在一起,出現了雙向的量子相干傳能現象。另外,他們還發現量子相干傳能發生與否還與分子躍遷偶極的取向密切有關,並提出了量子相干傳能發生的新判據。在此基礎上,他們還構築了非相干和相干傳能通道能同時存在的多分子網絡結構,從實驗上提供了量子相干傳能更爲高效的直接證據。

該研究成果發表在《自然·納米技術》上。

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