光子盒研究院出品
01
本周頭條
This weeks headlines
美國眾議院通過《量子計算網絡安全防范法案》
美國眾議院最近通過了《量子計算網絡安全防范法案》，該法案的通過正值美國聯邦政府開始更加積極地支持和應對量子計算機帶來的網絡安全威脅之際，量子技術領域的專家預計這些威脅將在未來幾年成為全球政府和企業日益頻繁的風險因素。就在美國國家標準與技術研究院(NIST)宣布其最初選擇用于加密和數字簽名的后量子密碼學(PQC)標準幾天后，這項立法就通過了，同時美國網絡安全和基礎設施安全局決定創建自己的PQC計劃，以更好地組織和領導其努力，更好地應對量子威脅。
所有這些舉措都是在拜登團隊于5月敦促聯邦政府機構開始規劃其戰略以抵御這些威脅之后采取的，并且可能代表政府努力成為支持量子技術和量子安全的全球領導者的新階段解決方案。這一切都發生在中國迄今為止在制定自己的處理量子技術的國家戰略和愿景方面更加積極進取之后。
退休的美國海軍少將邁克布朗曾在美國國防部和國土安全部擔任高級網絡安全專家，他在眾議院法案獲得批準前幾天公開表示：我們還沒有一個與量子相關的明確戰略，我們也沒有公共和私營部門之間明確的伙伴關系，這種伙伴關系將有利于技術創新。我們應該學習中國的形式，即每個人都從量子計算技術的角度理解美國正在做的事情，那將非常有利于美國發展?，F在私營部門已經開始處理大量的工作，以領導諸如量子加密算法開發之類的事情。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663019.html?templateId=520429
北京量子院/清華研制國內首顆全集成超低溫量子比特控制芯片
最近，北京量子信息科學研究院量子計算云平臺團隊與清華大學集成電路學院研究人員合作，在面向量子計算系統大規模集成的超低溫CMOS量子比特控制芯片研究方面取得進展，相關研究被芯片奧林匹克大會ISSCC 2023錄用。
研究團隊在前期大量CMOS元器件超低溫特性建模研究的基礎上，設計出目前具有最低功耗水平的雙通道量子比特控制芯片。該芯片基于極化調制技術，在3.5K超低溫環境下可以產生超導量子比特控制所需的XY通道任意包絡脈沖信號和Z通道偏置信號，同時集成了片上本振、時鐘、存儲等電路，在國際上首次把單個量子比特控制能耗降低至20mW以下。該芯片在我院量子計算云平臺實現了對超導量子比特的有效控制。近期，該工作以A Polar-Modulation Based Cryogenic Qubit State Controller in 28nm Bulk CMOS為題被ISSCC 2023錄用。該芯片是國內首個公開報道的集成化量子比特控制芯片，對于推進量子計算系統自主可控的集成化、小型化有關鍵支撐作用。
詳情：
https://mp.weixin.qq.com/s/cz3QXddHUdPOJGrYXRq1JA
南京大學實現源不完美的測量設備無關量子密鑰分發
近日，南京大學物理學院、固體微結構物理國家重點實驗室、人工微結構科學與技術協同創新中心陳增兵-尹華磊課題組與中科院物理所等單位合作提出了四相位測量設備無關量子密鑰分發協議并進行了原理性實驗演示，該協議在保證了不完美光源的實際安全性的同時解決所有探測器端的漏洞。該工作將抽象的光源不完美特性轉化為可在實驗中量化的各種偏差參數，成功實現了在20 dB的信道傳輸損耗下0.25 kbps的密鑰率；在10 dB（約50千米光纖）的信道傳輸損耗下實現91 kbps的安全密鑰率，可滿足語音通話等一次一密加密需求。同其他考慮了光源不完美的測量設備無關類量子密鑰分發協議相比，該研究在安全密鑰率和傳輸距離方面都有了顯著提高，展現了該協議巨大的應用潛力。
對于量子密鑰分發的光源而言，現有技術下的源不完美主要包括四個方面：量子態制備缺陷、由模式依賴引起的邊信道攻擊、特洛伊木馬攻擊和脈沖關聯。為了解決這幾方面的源不完美對系統產生的安全性漏洞，團隊工作采用國際上最新提出的參考技術安全性證明方法，對上述幾種源不完美性對應的參數進行了完全表征，并證明了一個四相位測量設備無關類量子密鑰分發協議的安全性。本工作還在實驗中測量了相應的源不完美性的各種表征參數，提供了該協議針對相干攻擊下的有限密鑰分析。此外，研究組以一個原理性的驗證實驗來展示了協議的可行性。實驗中使用含有Sagnac干涉儀的即插即用（plug-and-play）系統來自動穩定信道中的相位漲落，同時使用保偏光纖來穩定光信號的偏振。
總的來說，該工作首次實驗實現了基于參考技術表征源不完美性參數的量子密鑰分發協議，證明了該方法的實際可行性。即使同時考慮光源不完美和抵御所有探測器端攻擊，四相位測量設備無關量子密鑰分發也可以在城域范圍內邁向實際應用，顯示出了其應用于實際量子通信網絡部署的潛力。未來的工作還需要在實驗中使用遠距離鎖頻鎖相技術解決Sagnac環的缺點，同時需要更細致地表征各種偏差參數。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663050.html?templateId=520429
量子計算有望將藥物模擬時間從1000多年縮短到幾天
作為一家為糾錯量子計算構建世界上第一個操作系統的量子工程公司，Riverlane于美國東部時間11月15日發表同行評審研究，強調量子改變藥物發現和開發的潛力。這篇發表在《化學理論與計算雜志》上的論文概述了量子算法的進步如何從根本上減少了研究人員獲得有用結果所需的資源量。
該研究以癌癥生長抑制劑依魯替尼(Ibrutinib)為重點，提供了模擬逐漸增大的嵌入區域的估計值。Riverlane團隊的估計表明，在50個軌道和電子的活躍空間中運行這些計算所需的時間已從1000多年減少到僅幾天，這證明了量子改變制藥業的潛力。例如，量子可以通過評估哪些可能是最有希望的來幫助篩選用于特定治療的候選藥物的數量。從候選藥物到產品的整個過程可能需要長達10年的時間，縮短這個時間線有可能降低數十億美元的成本。這就是為什么波士頓咨詢集團估計到2040年量子技術可以為該行業創造多達800億美元的價值。
至關重要的是，這些資源節省只有在糾錯架構上才有可能實現。雖然未來的量子計算機將能夠在分子尺度上準確地模擬自然界，但今天的量子計算機卻要與高錯誤率作斗爭。糾錯是量子計算中的重大挑戰，這就是為什么Riverlane正在組建世界上最好的糾錯團隊來解決整個量子計算堆棧的問題。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639587.html?templateId=520429
QC Ware即將舉行年度Q2B量子計算大會
領先的量子軟件和服務公司QC Ware于美國東部時間11月16日宣布，硅谷版年度Q2B實用量子計算大會即將舉行，這是全球最大的量子計算社區聚會，于美國東部時間2022年12月6日至8日在圣克拉拉會議中心親自舉行。
本次會議由Quantinuum、AWS、ColdQuanta、IBM、Quantum Delta以及英國國家量子技術計劃等贊助，今年的活動將舉行為期三天的討論，由來自政府和學術界的量子計算研發和創新前沿的主要參與者領導和財富100強企業分享關于優化、化學模擬、蒙特卡洛方法和機器學習方面的最新硬件突破和應用。期間，商業研討會和技術研討會、演講、小組討論和演示將使與會者親眼目睹量子計算的最新發展。
QC Ware首席執行官Matt Johnson表示：量子計算有望解決世界上一些最重大的問題，近期將在藥物發現、金融和制造等領域取得進展。雖然我們的商業化之旅才剛剛開始，但今年的活動將提供寶貴的見解，讓我們了解如何作為一個社區共同努力，為量子準備搭建橋梁，并充分發揮該技術的潛力。
會議注冊鏈接：
https://q2b.qcware.com/2022-conferences/silicon-valley/registration/
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647049.html?templateId=520429
02
戰略政策
Strategy & Policy
IBM與拜登政府就量子管制問題進行了會談
隨著各大企業和政府持續投資新興技術，國際商業機器公司IBM已經與拜登政府就量子計算機的潛在出口管制進行了談判。IBM研究部負責人Dario Gil表示，IBM建議，制定的任何法規都應涵蓋量子計算的潛在應用問題，而不是僅僅基于處理能力來限制該技術。Gil認為量子技術極有可能會受到出口管制等限制，而IBM已經在德國和日本等國家安裝了量子基礎設施。藍色巨人在量子領域投資了數百萬美元，并于本月推出了內含433個量子比特的新款量子處理器。
IBM在首席執行官Arvind Krishna的領導下，收購欲越來越強。目前IBM已收購了Red Ha等公司，以支持該公司在人工智能方面的產品。同時IBM還投資了Quantinuum等量子初創公司，未來有可能在該行業進行收購。
Gil分享道，量子計算的第一個實際應用可能會在工業領域或金融建模，例如開發耐腐蝕飛機機翼的高級模擬等。并指出包括高盛集團在內的銀行正在成為IBM合作伙伴網絡的一部分。量子系統可以在十年內用于商業活動，微軟、谷歌和英特爾等公司都為各種量子項目投入了數百萬美元的研究資金。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629640.html?templateId=520429
德國五年計劃：使用量子傳感器技術改善腦腫瘤手術
不久的將來，量子傳感器技術有望通過新的診斷設備進一步改善某些大腦區域的功能分配以及改進神經導航。美因茨約翰內斯古騰堡大學(JGU)和亥姆霍茲美因茨研究所(HIM)組成的聯盟正在與來自科研界、醫學界和工業界的各種合作伙伴一起，在新的DiaQNOS項目中致力于該目標。這個為期五年的項目于2022年10月開始，由德國聯邦教育和研究部(BMBF)資助，總計投資近1100萬歐元，作為項目負責人的美因茨大學將獲得150萬歐元。
DiaQNOS項目的基礎是由合作項目BrainQSens奠定的，JGU也參與其中。BrainQSens聯盟開發了高度靈敏的磁傳感器，可改進醫療診斷。
JGU和HIM的Arne Wickenbrock博士解釋說：在這個旗艦量子傳感器項目中，我們已經能夠將磁場傳感器技術改進到原則上可以用它記錄大腦磁場的程度，現在需要解決的是在醫療應用的道路上邁出下一步，讓量子傳感器技術對社會有用。適用于手術的設備將在三年內開發出來，隨后進行兩年的醫學研究。除其他事項外，來自弗萊堡組織庫的腦組織樣本將首次接受磁特性檢查，特別是在腦腫瘤的新診斷可能性方面。這項研究成果將會為負責切除腦腫瘤的外科醫生帶來了全新便捷的體驗。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639583.html?templateId=520429
歐盟將英國排除在敏感量子項目之外
由于對英國是否愿意為歐盟研究人員提供對英國項目的互惠訪問權并遵守知識產權規則的意愿存在懷疑，歐盟于10月將英國排除在歐洲地平線（Horizon Europe）的敏感量子項目之外，現已獲得資助的英國公司將不能參與其中，如果不能及時更換英國參與者，則相關項目會面臨被取消的風險。
此舉推翻了歐盟此前接受英國參與具有高技術準備水平的更成熟的量子項目的決定。盡管在2021年春季，英國、瑞士和以色列便被歐盟以安全為由排除在與量子傳感器、模擬器和電信相關的電話會議之外。但在成員國和研究人員的反對下，歐盟委員會決定在2021年底向某些英國實體企業開放2021-2022年的電話會議權限，前提是它們保證會保護歐盟的戰略利益、資產、自主權和安全，并尊重互惠和知識產權條件。但現在，在評估英國提交的提案后，歐盟已將申請參與的量子技術公司排除在外。此舉遭到了英國官員和業界的失望和不滿。
英國商業、能源和工業戰略部發言人表示：我們對歐盟在最后一刻決定將英國排除在量子研究項目之外感到驚訝和失望。盡管歐盟拒絕實施協議于2020便年達成。對于直接參與相關項目的英國實體企業來說，被排除在外會產生嚴重的后續問題。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639568.html?templateId=520429
印度政府首席科學顧問：加快量子布局
印度政府首席科學顧問Ajay K Sood教授表示，印度將很快啟動量子任務，進行量子布局，加入技術先進國家聯盟。本周三，他在班加羅爾科技峰會上就技術革命的融合——推進印度的增長軌跡發表了全體演講。
Sood教授表示，印度在量子通信、量子模擬、量子計算以及量子傳感和計量學前沿領域正在進行大量工作。他評價道：該國正在進行一場量子革命，預計未來會發生很多變化。量子模擬器有助于模擬經典計算機無法做到的經典現象。此外，Sood還表示，印度已成為第三大初創企業生態系統，但重點應放在建立深度技術初創企業上。目前印度擁有大約3,000家深度技術初創企業，到2025年應該至少達到7,500家。
會議期間印度政府還分享了有關One Health Mission的詳細信息，該任務強調需要采用整體方法來了解人和動物的健康并整合疾病監測，做到用量子技術來監測民眾的健康信息。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647110.html?templateId=520429
03
量子計算與模擬
Quantum computing & simulation
英國公司為量子計算開發了晶體管模型，用于低溫CMOS芯片設計
英國格拉斯哥大學的初創公司Semiwise于近期開發了晶體管SPICE模型，用于使用GlobalFoundries (GF) 22FDX 22nm全耗盡絕緣體上硅(FD-SOI)工藝技術進行低溫CMOS芯片設計和驗證。該技術可用于量子計算機的芯片，也可用于液氮冷卻的數據中心處理器。
Semiwise使用其獲得專利的re-centring技術來開發典型(TT)快速(FF)和慢速(SS)晶體管角的模型。這包括使用經過低溫驗證的Synopsys Sentaurus設備模擬器組合晶體管測量和TCAD模擬。re-centring過程使用Synopsys TCAD-to-SPICE流程實現自動化，該流程是Synopsys設計技術協同優化(DTCO)工具鏈的一部分。Semiwise開發低功耗CMOS晶體管級IP，可提高性能和可變性，并大幅降低功耗，并為包括fables、IEDM和代工廠在內的半導體行業提供模擬服務和咨詢。而低溫CMOS芯片的設計對于擴展不同類型的量子計算機以適應解決實際問題所需的大量量子比特至關重要。
許多電纜將信息從量子比特傳輸到低溫恒溫器外部的室溫CMOS芯片，這些芯片進行讀取、調節和處理量子信息，只有相對少量的量子比特可以容納在單個大型低溫恒溫器中。這種溫度降低導致晶體管特性發生劇烈變化，使得室溫芯片設計和相應的芯片技術不適合低溫芯片操作。大多數當前技術都需要進行重大的重新優化以實現低溫芯片操作。Semiwise首席執行官Asen Asenov教授說：低溫芯片設計不僅將釋放量子計算機的真正力量，還將顯著提高數據中心向凈零經濟過渡的能源效率。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629452.html?templateId=520429
M Squared展示英國首臺中性原子量子計算機
M Squared在英國國家量子技術展上展示了其基于中性原子的量子計算機原型，并稱其為英國第一臺商用中性原子量子計算機。該計算機原型系統名為Maxwell，依賴于M Squared先進的激光系統和量子系統集成，以及思克萊德大學的里德堡原子和量子算法專業知識。中性原子平臺使用激光來冷卻和控制原子，以提高量子比特的可擴展性和保真度。
許多量子專家認為，中性原子技術可能是通往解決實際問題的量子計算機的最可靠途徑。量子計算機對環境噪聲和錯誤很敏感，因此它們的構造和運行成本很高。在這方面，中性原子可能更難。通過與斯特拉斯克萊德大學成功的合作，M Squared希望Maxwell能夠處理復雜的優化問題，而量子計算機比經典計算機更擅長這些問題。這將引導英國迅速成為全球領先的量子生態系統。
M Squared的創始人兼首席執行官Graeme Malcolm博士說：量子計算不僅僅是傳統計算的更快實現，而是一種全新的、更強大的信息處理方式。實現量子計算潛力的合作努力表明了英國在將工業界和學術界聚集在一起方面的獨特實力——在科學前沿的進步基礎上，在實驗室之外為改善社會創造現實世界的應用程序。而構建中性原子量子計算機的項目展示了M Squared在掌握中性原子技術方面的重要技術能力，已經在量子計算領域實現了質的飛躍。M Squared已經是量子技術的領先供應商，包括集成系統，如量子加速度計、重力計和時鐘。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629556.html?templateId=520429
量子+人工智能，初創公司Kuano為阿爾茨海默病開發新藥
云計算和人工智能的進步正在推動生命科學、生物技術和藥物發現領域的研究人員取得突破。在人工智能和機器學習的支持下，新平臺可以加速處理大量數據，以加速新藥的發現和開發?？偛课挥谟某鮿摴綤uano正在利用生物分子模擬和人工智能方面的計算進步，為基于結構的藥物發現添加量子細節，同時運用量子計算進行藥物模擬，以加快研發進度。這家新貴公司的早期結果顯示了治療領域令人興奮的新方法，包括對阿爾茨海默病研究。
雖然最初的項目提供了抗阿爾茨海默病藥物的關鍵驗證，但我們的平臺為許多治療領域提供了新方法，聯合創始人兼首席技術官David Wright博士說，我們可以使用比以前的方法更好、更快的途徑來設計出適合開發的化合物。
大規模計算對于藥物研發至關重要，因為它需要大幅提高效率和速度，才能探索新的藥物靶點，從而比以前更快地找到可供使用的新化合物。例如，典型的過渡狀態搜索非常復雜，涉及數百到數千個單獨的計算，每個計算都與集合的其他計算相關聯。運用量子計算將使這樣的研究從幾年和幾個月縮短到幾周甚至幾天。通過與量子計算相關領域公司合作，Kuano可以獲得下一代計算能力、AI/ML的最新進展、技術專長和贊助等。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629615.html?templateId=520429
量子計算公司IonQ2022年第三季度收入同比增長超十倍
量子計算公司IonQ于美國東部時間11月14日公布了截至2022年9月30日的季度財務業績。IonQ確認第三季度收入為280萬美元，高于先前預測范圍，而去年同期為23.3萬美元，同比增長率超過十倍，凈虧損為2400萬美元，調整后EBITDA為-1340萬美元。IonQ第三季度訂單量為1640萬美元，截至2022年9月30日，現金、現金等價物和投資總額為5.558億美元。
第三季度代表了IonQ業務發展勢頭的一個重要轉折點，IonQ總裁兼首席執行官Peter Chapman說，本季度，我們宣布了與美國空軍研究實驗室簽訂的價值1340萬美元的合同，這是實現我們今年的預訂目標以及公私合作將量子技術帶入主流的重要一步。我們還實現了25個算法量子比特這一年度技術里程碑，創造了行業記錄，這代表著IonQ Aria的計算能力提高了4倍。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634439.html?templateId=520429
微軟發布量子資源估算器，幫助減少算法運行時間
微軟近期發布了一個被稱為Azure Quantum Resource Estimator（量子資源估算器）的應用程序用以解決未來的量子計算挑戰，并且方便世界各地的開發者使用它。該應用程序是最初為微軟內部使用而開發的軟件工具，目前已經在指導公司開發全棧量子計算機，現在它還可以幫助外部開發人員計算出他們需要多少算力才能在合理的時間內執行給定的量子算法。
這是了解混合型方式的好工具，來自微軟的Svore說，微軟將經典計算和量子計算結合在一起。通過比較每種計算成本，當量子計算能夠比使用經典計算更快時，就使用它。所以你想比較經典+經典與經典+量子哪一種更便捷時，便需要實現此類比較的工具。估算器會根據量子比特的數量、糾錯方案的類型和其他參數，大致告訴用戶在不同的計算場景中執行給定算法需要多少處理時間。
Svore表示，估算器可以向軟件開發人員展示如何通過調整他們的量子算法來縮短運行時間。微軟也一直在使用該工具來開發機器的底層架構，以了解什么樣的機器甚至可以啟用這些算法。該工具支持微軟基于拓撲的量子機器將實現所需的擴展的觀點。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634452.html?templateId=520429
IonQ與戴爾合作推出端到端量子計算解決方案
量子計算領域的行業領導者IonQ于美國東部時間11月14日宣布參加Super Computing 2022(SC22)活動。這項為期多天的活動于2022年11月13日至18日在美國達拉斯舉行，戴爾科技和亞馬遜的量子研究人員、科學家和高管聯合參加了IonQ的演示。
在SC22上，戴爾科技和IonQ將展示其全新的戴爾量子計算解決方案?；旌狭孔悠脚_基于戴爾PowerEdge服務器上構建的戴爾經典量子模擬器，并集成了IonQ的量子計算機和量子算法開發團隊的核心量子能力。Qiskit Dell Runtime和IonQ Aria的結合使用戶能夠快速開發復雜用例的算法方法，包括化學和材料模擬、自然語言處理和機器學習。該解決方案將戴爾定位為有興趣優化其混合量子計算用例的組織的顧問，而IonQ則作為應用程序開發的技術支柱。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634476.html?templateId=520429
任重道遠！量子計算機在材料模擬中無法超越經典計算機
美國加州理工學院的Garnet Chan帶領他的團隊使用基于Sycamore的名為Weber的53量子比特谷歌處理器對分子和材料進行模擬，以此來思考現目前量子計算對研究分子和材料過程中的日常挑戰的解決能力?？紤]到這些系統的復雜程度以及經典算法的優秀程度，團隊的目標是了解Sycamore硬件在具有物理相關成功指標的物理相關電路類別中的表現如何。
該團隊選擇了兩個當前人們感興趣的問題，而選擇忽略它們對量子電路的匹配程度。第一個涉及計算在固氮酶催化核心中發現的鐵和硫的8原子簇的能態。作為稱為固氮的重要生物過程的第一步，這種酶會破壞氮分子中的強鍵。了解這一過程的化學性質對于開發用于化學工業的人工固氮催化劑可能很有價值。其次，該團隊試圖推斷晶體材料α-三氯化釕（α-RuCl)中磁自旋的集體行為，它被認為在低溫下采用一種稱為自旋液體的奇異量子相。研究這些狀態是探索材料中的量子現象的項目的一部分。這兩個系統的基態電子態和低能激發由原子的電子自旋如何相互作用決定。這些自旋可以編碼為單個量子比特，并通過耦合反映兩個系統結構的電路中的量子比特來模擬它們的相互作用。
面對這些挑戰，Weber芯片上的模擬相當有限。例如，模擬提供了對Fe-S簇的能譜和熱容的預測。而研究α-RuCl時，一旦將大小增加到僅10個原子，量子噪聲就會淹沒輸出。而對門操作的限制意味著Weber的量子資源中只有大約五分之一可以用于計算。然而，當團隊轉而模擬更適合Weber特定電路架構的模型系統時，他們可以將資源的使用量增加一半。測驗結果表明，除非有更好的方法來降低噪聲或糾正錯誤，否則很難看到量子電路在解決此類問題時表現得更好，同時也展示了未來設備性能方面需要克服的挑戰。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634572.html?templateId=520429
高盛和Rigetti合作通過新的門設計解決量子糾錯問題
在過去的幾年里，Rigetti和其他團隊一直在為近期的量子計算機定制設計，以執行機器學習、優化和模擬等應用領域的某些任務。雖然Rigetti認為在實現容錯系統之前便會實現量子優勢，但一部分應用程序將需要容錯，因此糾錯例程是實用的。如今，Rigetti和高盛聯合發布了一份聲明，概述了雙方正在進行以提高量子糾纏效率為目標的合作。雙方一起提出了一種新的設計方法，用于調整大型超導量子計算機進行糾錯。Rigetti和高盛認為這條路徑可以加速需要容錯的量子計算應用程序的開發。
構建大規模容錯量子計算機的一個關鍵挑戰是克服由退相干和其他形式的噪聲引起的錯誤，這些噪聲會降低量子算法的質量和準確性。Rigetti和高盛在發布的聲明中討論了如何優化當前門模型超導處理器的設計——比如Rigetti構建的處理器。具體來說，該團隊提出了一種新的門，并認為它可能會簡化系統校準并提高表面代碼的閾值。這些新的硬件優化奇偶校驗(HOP)門設計用于在超導transmon量子比特之間進行本質上的微調、并行交互。該團隊認為，糾錯閾值的相關改進是一個強烈的信號，表明這種硬件定制方法可能是未來系統設計的一個重要方面。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634575.html?templateId=520429
超級計算大會，英偉達更新加速量子模擬的SDK
英偉達近期宣布將廣泛采用其下一代H100 Tensor Core GPU和Quantum-2 InfiniBand，旨在為包括微軟Azure云上的新產品和50多個新的合作伙伴系統加速科學發現。
英偉達與其合作伙伴在超級計算大會SC22上描述了新產品，該公司在會上發布了對其cuQuantum、CUDA?和BlueField?DOCA?加速庫的重大更新，并宣布在英偉達的A100和H100驅動的系統上支持其Omniverse?仿真平臺。H100、Quantum-2和DOCA加速庫更新都是英偉達HPC平臺的一部分，這個平臺包含CPU、GPU、DPU、系統、網絡和廣泛的AI和HPC軟件的完整技術堆棧，使研究人員能夠有效地加速他們研究中在系統、內部部署或云端的工作進程。而用于加速量子計算工作流程的英偉達cuQuantum軟件開發套件現在也可支持近似張量網絡方法。這使研究人員能夠模擬數以萬計的量子比特，并使用cuQuantum設備自動啟用多節點、多GPU支持，以實現極高性能的量子模擬。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634610.html?templateId=520429
中國電科20比特超導量子計算機亮相珠海航展
第十四屆中國國際航空航天博覽會(珠海航展)，中國電科電科院亮相展出的國產全自主可控20比特超導量子計算機頗受關注。
該20比特國產全自主可控超導量子計算機現已完成系統聯試聯調工作。該展示樣機包括顯示控制系統、微波測量系統、稀釋制冷機結構件、低溫電子器件、20比特超導量子芯片及封裝等。20比特超導量子計算機能夠演示驗證小規模的典型量子算法，支持圖形界面的人機交互編程，為量子計算在生物醫藥、密碼安全等領域的科學研究與應用探索奠定基礎。
據介紹，量子計算是借助于量子態的疊加和糾纏等特性，在解決某些問題時具有指數級加速效應，擁有超越最強的經典計算機的巨大潛力，預期未來將在生物醫藥研發、密鑰破解、金融分析等領域具有廣泛應用。中國電科院表示，其重點研制面向科學研究的自主可控超導量子計算機，從產業發展的角度來說，它使用綜合電子信息系統探索微觀量子世界，就像探測微觀世界的預警機，可以廣泛應用于破解密碼、金融系統反制、生命健康等領域。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634614.html?templateId=520429
全球首創！Riverlane公布量子錯誤檢測方面的突破
全球第一家量子工程公司Riverlane于美國東部時間11月14日宣布在量子解碼錯誤方面取得世界首創的突破，該進步將為第一代糾錯量子計算機提供動力。
Riverlane在倫敦舉行的國家量子技術展示會(NQTS)上現場展示了這一解碼技術的突破。由于解碼硬件的可擴展性能夠支持比目前可能數量更多的量子比特，這在同類技術中屬于首次。該演示采用了一個原型，其將成為可以安裝在所有未來量子計算機中的解碼芯片。人們現在正在逐漸接觸第一代糾錯量子計算，可以實時檢測、診斷和糾正此類錯誤，而Riverlane的可擴展高速解碼器是實現向這個新時代過渡的關鍵組件。
Riverlane的創始人兼首席執行官Steve Brierley說：為了有效解決清潔能源和新藥設計等領域目前無法解決的計算問題，我們需要過渡到新一代糾錯量子計算機，這些計算機可以在不中斷的情況下執行數百萬次高速運算。今天的量子計算機在失效之前仍然只能執行大約100次操作。這種轉變需要時間。但現在，我們的解碼器是一個關鍵組成部分，也是一次飛躍的進展。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634555.html?templateId=520429
艾伯科技與量旋科技訂立量子計算云平臺項目建設合作協議
艾伯科技股份有限公司董事會欣然宣布，旗下間接全資附屬公司深圳市艾伯控股有限公司（艾伯控股）與深圳量旋科技有限公司（量旋科技）以平等誠信、互惠互利、資源互補、專業分工為主要合作原則，于2022年11月10日簽署量子計算云平臺項目建設合作協議。雙方同意基于各自的平臺優勢與資源，建立密切的合作關系，充分發揮各自優勢，共同促進雙方的業務發展和產品延伸。雙方將本著友好務實、協商互利的原則共同處理在合作過程中可能出現的問題。
本次合作主要圍繞量子計算產品和技術在數字政府、科研院所、教育、金融及生物醫藥等各行業企業的云計算、大數據等領域的實用型應用，開展國產化量子計算云平臺項目合作。
雙方將在合作中發揮量旋科技在量子計算系統及應用生態技術方面的優勢，由其牽頭制定產品開發及應用部署策略，推進行業解決方案落地。同時也將發揮艾伯控股在國產化硬件產品研發技術優勢及行業市場資源優勢，在自主可控及定制化硬件產品方面負責聯合設計、研發、生產、服務。艾伯控股主要協助量旋科技量子計算產品在四川市場的銷售推廣，推進在數字政府、科研院所、金融和生物醫藥等行業場景的量子計算應用標桿案例建設。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639831.html?templateId=520429
新型量子比特unimon首次實現99.9%的門保真度
來自阿爾托大學、IQM量子計算機和VTT技術研究中心的一組科學家發現了一種新的超導量子比特unimon，該發現將可以提高量子計算的準確性。unimon在單個電路中結合了所需的特性，如增加非諧性、對直流電荷噪聲完全不敏感、對磁噪聲的敏感性降低，以及一個簡單的結構，諧振器中只有一個約瑟夫森結。
該團隊在三個不同的unimon量子比特上實現了99.8%到99.9%的13納秒長單量子比特門的保真度，構造了第一個具有unimon的量子邏輯門——這是尋求構建商用量子計算機的一個重要里程碑。由于比transmon具有更高的非諧性或非線性，實際運用中可以更快地操作unimon，從而減少每次操作的錯誤。而為了通過實驗證明unimon，團隊設計并制造了新型芯片，每個芯片都由三個unimon量子比特組成。除了約瑟夫森結之外，他們還使用鈮作為超導材料，其中超導引線是用鋁制造的。
unimon非常簡單，但與transmon相比有很多優勢。事實上，有史以來第一個unimon工作得很好，為未來量子計算的優化和重大突破提供了充足的空間。作為下一步，我們應該優化設計以獲得更高的噪音保護并展示雙量子比特門。而我們的目標是進一步改進unimon的設計、材料和制造時間，以打破99.99%的保真度目標，從而通過嘈雜的系統和有效的量子糾錯獲得有用的量子優勢。這對量子計算來說是非常激動人心的一天。這項研究的領導人、阿爾托大學和VTT的量子技術聯合教授以及IQM的聯合創始人兼首席科學家Mikko M?tt?nen教授總結道。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639571.html?templateId=520429
Atos量子模擬器將集成IQM量子處理器
Atos和IQM于11月16日宣布簽署合作伙伴關系，提供端到端的量子計算技術和功能，以此作為集團混合計算戰略的一部分。隨著量子計算從市場轉向現實世界應用，此次合作將使IQM的量子處理單元(QPU)集成到Atos的QLM中，并在全球范圍內集成到Atos的量子應用程序開發平臺中。
這一市場上的獨特主張使客戶能夠無縫地編寫他們的量子計算應用程序，并在QLM框架上運行它們，完美地模擬目標量子硬件的所有屬性（拓撲、門集、噪聲模型）。通過此類操作，客戶可以直接在現實世界的IQM量子計算硬件上執行這些應用程序，而無需修改它們。Atos的百億億級戰略將使用人工智能技術和量子計算作為傳統HPC工作流程中的加速器，以縮短解決問題的時間并減少能源足跡。為此，超級計算機將使用Atos QLM量子應用程序開發平臺作為混合計算工作流中量子計算資源（模擬或真實硬件）的網關。憑借高達41量子比特的仿真能力，Atos的QLM應用程序編程環境將幫助其客戶開發混合應用程序，使用門、退火和模擬量子計算范例，以及IQM QPU，目前將提供20量子比特以及到2023年高達50量子比特。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647078.html?templateId=520429
IBM和Algorithmiq合作推進量子生物技術
Algorithmiq是一家總部位于赫爾辛基的量子計算初創公司，目前已與IBM達成合作，以推進試圖解決生命科學中復雜問題的量子算法的探索。此次合作將IBM世界領先的硬件、軟件和量子應用專業知識與Algorithmiq的尖端算法開發人員結合在一起，探索大幅減少藥物發現和開發時間和成本的方法。這項工作還將有助于Qiskit產生更多的成果，以促進和發展這個新生的生態系統。作為合作的一部分，Algorithmiq將成為IBM量子網絡的一部分。
IBM的研究人員正在與Algorithmiq合作，以解決如何克服當今嘈雜的量子硬件中的主要瓶頸，例如大型量子化學模擬的速度、準確性和有限規模。Algorithmiq的新穎測量技術已證明可以大大減少混合量子經典算法的運行時間。此外，Algorithmiq用于減少錯誤的后處理策略已顯示可顯著提高量子化學模擬的準確性。因此，這種合作有望提高量子算法在近期量子技術上的性能。
Algorithmiq由該領域的世界領先學者團隊創立，專注于利用量子計算的力量，以便可以探索新藥并最終將其推向市場，并且具有成本效益，從而實現精準醫療。平均而言，目前一種新藥上市需要大約10年時間和10億美元。據估計，Algorithmiq的進步將顯著縮短新的、更有效、危害更小的藥物的上市時間。Algorithmiq的使命是通過利用量子計算的力量結合復雜的系統方法來發現和開發藥物來預防和治療疾病。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647085.html?templateId=520429
PASQAL公司將使用HPC和量子計算開發可持續能源解決方案
量子計算公司PASQAL與量子創新區之間達成合作伙伴關系，將共同創建第一個開放式卓越中心，以利用HPC和量子計算的綜合能力開發可持續能源解決方案。這個卓越中心稱為QuaTERA——量子技術能量結果加速器。它旨在在能源行業、經典/量子硬件和混合算法的交叉點形成一個合作伙伴生態系統，以設計和構建基于量子HPC的解決方案，以解決當今能源行業的實際挑戰。
這個卓越中心的基石是Exaion企業在HPC方面的專業知識和PASQAL在量子機器方面的專業知識。這兩個系統的結合將提供前所未有的計算潛力來解決以前不可能解決的問題。QuaTERA通過將計算能力與法國電力公司（EDF）廣泛的能源優化和模擬算法庫相結合，超越了技術的界限。這種人機結合為解決世界能源行業面臨的具體問題提供了一條途徑，例如數字孿生、全市電動汽車充電站和彈性優化等等。該中心旨在刺激開放解決方案的創建，同時為企業參與提供足夠的商業激勵。
QuaTERA的第一個部署點是位于加拿大魁北克省舍布魯克的大型創新實驗室，被安置在一個重要的量子生態系統中間，該生態系統涵蓋來自舍布魯克大學、PINQ和領先行業參與者的知名學者。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647130.html?templateId=520429
Quadela推出歐洲第一臺在線訪問的光量子計算機
本月，Quandela推出了首個歐洲在線服務，使得用戶可以訪問其在Massy場所組裝和托管的量子計算機。因此，科學家、行業參與者和公司可以訪問多個光子處理器來計算多達5個光子量子比特。Quandela的目標是到2023年底完成可在線提供12個量子比特的量子計算機，每增加一個光子量子比特，量子計算機的計算能力就會翻一番。
按照Quadela2021年的計劃，全棧容錯光子量子計算機的中期發展達到了一個新的里程碑。用戶現在可以使用Quandela的Perceval軟件套件，在現有的模擬器之外，在真正的光子量子處理器（QPU）上開發和運行算法，從而可以在真實架構上驗證第一個算法。通過向所有用戶提供第一臺光子量子計算機，Quandela在容錯光子量子計算機的發展中達到了一個真正的里程碑，進一步證明了其量子技術的可行性。這一新步驟再次鞏固了Quandela和EDF與ONERA等工業公司的合作伙伴關系。
這項新的在線量子計算服務首次被來自歐洲各地的研究人員和學生使用，他們參加了Quandela于11月初在索邦大學組織的量子黑客馬拉松。超過60名參與者能夠為泰雷茲等工業合作伙伴提出的具體用例提出解決方案，并在光子處理器上運行。歐洲的第一臺云量子計算機已經開始為部分供應商提供量子服務，特別是美國和加拿大，如IBM，允許工業參與者發現和開發特定于其行業的應用進程。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663042.html?templateId=520429
世界上最大的量子化學數據集將助力新材料設計和藥物發現
預測物體的屬性是機器學習(ML)算法最自然的任務，分子或晶體也不例外。每個藥物發現或材料設計管道都取決于預測未來產品的物理和化學特性的能力。然而，與更傳統的ML領域（例如圖像或文本）相比，驗證模型的工作在金錢和時間上要昂貴得多。評估質量需要在濕實驗室合成結構，然后進行真實世界的實驗來評估每一個特性。除此之外，要訓練機器學習模型來預測分子特性，需要訪問每個感興趣特性的相關數據，而質量則取決于數據集的大小和多樣性。
深度學習(DL)在圖卷積網絡方面的最新進展開辟了一個全新的研究領域，即用于量子化學的神經網絡。這種方法可以通過預測其量子屬性來評估分子種原子的3D排列構象。人工智能研究所AIRI的生命科學研究小組決定計算和共享使用DL在DFT級別上計算的最大量子化學數據集理論。該研究現已發表在物理化學化學物理上，并與斯科爾科沃科學技術研究所和圣彼得堡斯泰克洛夫數學研究所的科學家合作進行。團隊在兩個常見任務上重新實現和評估了最先進的神經網絡模型：預測給定分子構象的勢能和DFT哈密頓量。實驗中提供的數據集包含超過100萬種藥物樣分子產生的超過500萬種構象，以及構象能量、DFT哈密頓矩陣、波函數等量子特性。單個構象計算平均需要大約5分鐘的CPU時間，整個數據集的處理總共需要大約50年的CPU時間。
盡管獲得接近化學準確性的模型仍然是一個挑戰，但實驗證據表明，更大的數據集將會產生更好的ML模型，使得機器學習領域不斷發展。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663088.html?templateId=520429
04
量子通信與安全
Quantum Communication & Security
德國電信加入歐洲量子互聯網項目
來自德國德累斯頓工業大學（TUD）的Frank HP Fitzek教授和來自德國電信通信網絡的Riccardo Bassoli教授代表TUD參與歐洲量子互聯網聯合項目。他們與來自科研界和工業界的40個合作伙伴一起研究創新歐洲量子互聯網的原型。兩位研究人員對未來如何使用量子技術改善電信網絡表現出非常大的興趣。量子互聯網將量子計算機相互連接起來，這些計算機使用可以同時呈現多種狀態并與物理物質或光粒子連接的量子比特。量子系統可以比經典系統攜帶更多信息，因為它們在組件之間而不是在組件內部編碼信息。
使用量子比特可以盡早實現傳輸第三方無法獲取的安全信息的目的。借助量子物理學的糾纏現象，可以可靠地檢測到攔截線路的任何第三方。就像傳送一樣，一個人可以將信息傳遞給另一個人。盡管它們之間有距離，第一個光粒子的狀態也出現在第二個光子中。兩個量子比特的糾纏不能被打破，創建一個私人連接。量子密碼學利用這一原理對信息進行加密，使其可以安全、私密地傳輸。
為期七年的QIA項目于2022年10月啟動，目的是為歐洲創建一個量子互聯網網絡。該聯盟是量子旗艦項目的一部分，這是一個由歐盟委員會資助的數十億歐元的研究項目，為了支持歐洲的研究人員和公司創建一個數字獨立的歐洲。QIA過去幾年一直在為其原型的實現奠定基礎。包括第一個實驗室內多處理器量子網絡、第一個量子軟件和網絡堆棧，以及一個最先進的量子中繼器系統，它將在未來實現長距離量子通信。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629644.html?templateId=520429
Arqit宣布其量子安全方案在保護數據的同時可節省能源
量子安全公司Arqit Quantum表示，到2030年，通信技術將占全球溫室氣體排放量的23%。眾所周知，保護數據的加密解決方案需要大量計算，因此需要大量能源，而Arqit旗下的QuantumCloud加密軟件與其他替代方案相比，可將能耗降低58%。
這家總部位于英國、由美國資助的公司引用了其首席密碼學家Daniel Shiu和其他兩位學者的一項研究，表示Arqit的技術可以減少運營部署密碼學的碳足跡。這意味著與非對稱加密替代方案所需的能源相比，全球采用對稱密鑰系統可以節省超過一半的能源。因此，隨著向量子安全加密的遷移開始，Arqit的對稱密鑰協議提供了有利于環境的替代方案，并且是市場上唯一具有獨立驗證安全證明的方法，證實了零信任可證明的量子安全性。
Arqit創始人、董事長兼首席執行官David Williams表示：Arqit的使命是保護我們政府、企業和公民的數據安全。最近發布的安全聲明也證實，Arqit在這方面具有獨特的優勢。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4634518.html?templateId=520429
Aliro Quantum將在量子世界大會上第一個基于糾纏的量子網絡
量子網絡公司Aliro Quantum于美國東部時間11月15日宣布，首席執行官Jim Ricotta已受邀在量子世界大會上主持小組討論，主題為量子通信：領域現狀。這場為期三天的活動將于2022年11月29日至12月1日在華盛頓特區舉行。該公司還將在量子世界大會的308號展臺展示其最近推出的基于綜合多用途糾纏的量子網絡解決方案AliroNet?。
Ricotta的小組討論將于美國東部時間11月30日星期三下午3:10在量子世界大會上舉行，將討論量子通信社區面臨的關鍵問題，包括最有希望的進展、潛在用例和行業應用。而即將進行展示的AliroNet?是一種量子網絡解決方案，用于模擬基于多用途糾纏的量子網絡，實施小規模試點，并部署全面的通用糾纏量子網絡。AliroNet?將被作為服務提供，包括Aliro Simulator、Aliro Orchestrator、Aliro Controller和AlirOS?。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639565.html?templateId=520429
SpeQtral推出東南亞首個量子網絡體驗中心
SpeQtral宣布與東芝數字解決方案公司合作推出東南亞首個量子網絡體驗中心QNEX。該中心是一個協作技術展示平臺，將向包括政府機構和私營企業（如銀行、電信公司和數據中心）在內的戰略合作伙伴開放。它將作為一個平臺來探索和原型化基于量子密鑰分發（QKD）的商業量子密碼用例。QKD利用量子物理定律創建不可破解的加密密鑰，這將增強通信基礎設施抵御現有和未來網絡攻擊（包括量子計算機所面臨的攻擊）的彈性。
繼SpeQtral在2021年與東芝建立合作伙伴關系后，QNEX的推出標志著兩家公司積極推動在新加坡和東南亞布局量子安全通信的意圖和雄心。QNEX位于SpeQtral的辦公室，預計將作為新加坡國家量子安全網絡（NQSN）中的一個網絡節點，該網絡是作為量子工程計劃的一項倡議而啟動的測試臺，用于全國范圍內的量子安全通信技術試驗旨在增強處理敏感數據的關鍵基礎設施和組織的網絡安全。QNEX合作伙伴將能夠利用最先進的硬件、軟件以及SpeQtral和東芝的綜合專業知識，了解為各種商業用例部署QKD系統的操作問題。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647105.html?templateId=520429
亞馬遜科研團隊將為Q-NEXT帶來量子通信創新
Q-NEXT量子研究中心于2022年宣布亞馬遜網絡服務(AWS)與其建立了合作關系。此次合作不僅是Q-NEXT利用全球最全面、應用最廣泛的云平臺資源的機會，也是AWS與其他機構對接以加速公司量子技術研發的機會。
美國國家量子信息科學研究中心由美國能源部(DOE)的阿貢國家實驗室牽頭，Q-NEXT開發的量子技術將改善人們的生活。例如，專家們正在努力建立防竊聽的量子信息網絡，這一發展將特別有利于金融等領域。AWS量子網絡中心的負責人同時也是AWS研究科學家的Antia Lamas-Linares將帶領她的團隊研究將信息編碼為光子的量子特性。通過對信息進行加密，他們正在努力探索如何以傳統計算和通信無法實現的強大方式來存儲、控制、計算和傳輸信息。作為Q-NEXT中心的一部分，這項工作得到了美國能源部國家量子信息科學研究中心的支持。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4662999.html?templateId=520429
05
量子精密測量
Quantum precision measurements
美國團隊以基于量子的精度實現射頻信號合成的創紀錄水平
美國國家標準與技術研究院NIST與科羅拉多大學博爾德分校學院合作，發表了一篇題為具有集成超導雙工器的RF約瑟夫任意波形合成器的論文，其實驗結果表明整體研究向寬帶、集成、基于量子的微波電壓源邁出了重要一步，有用功率高于-30 dBm。
NIST本次合作的目標是通過向通信和儀器制造商提供自我校準的、基于量子的標準和自動化測量能力，推進基于量子的射頻通信標準，以消除校準和可追溯鏈測量的成本和開銷。該團隊正在開發一種用于產生微波頻率波形的量子定義超導可編程電壓源。電壓源是一個RF約瑟夫任意波形合成器(RF-JAWS)，它利用冷卻至4 K并由4,500個約瑟夫結陣列組成的超導集成電路。
研究人員整合了片上超導雙工器，并將它們與RF-JAWS電路集成，以在1.005GHz下實現22mV rms的開路信號，這比最先進的技術提高了25%。由于更寬的通帶和更低的損耗，與最先進的技術相比，集成濾波的使用使微波幅度增加了25%。對新電路的測量表明，它正確地合成了射頻波形和基于量子效應的信號幅度。這一里程碑為改進現代高速通信組件和儀器的高精度射頻電壓和功率測量創造了新的機會。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629135.html?templateId=520429
06
教育&人才
Education&Talents
哈佛大學為學生提供了跨學科探索量子科學的機會
哈佛大學新的量子項目于2021年春季啟動，是世界上最早的博士項目之一。該主題的計劃旨在幫助關鍵和快速新興的量子科技領域的未來領導者和創新者做好準備。在第一學期中，一共有11名學生作為第一批學生入住，他們將學習量子信息、系統、材料和工程。哈佛大學希望他們結合課程作業和項目中的指導，從而獲得的廣泛研究經驗，這將有助于為他們提供廣泛而全面的教育，以繼續從事量子領域的職業，無論是作為學術界的教育者，還是發展中的作為大學、國家實驗室或工業界的研究人員，開發下一級系統和應用程序。
量子力學帶來的技術進步是跨學科、跨領域的。該領域的進步有望在醫療保健、量子計算基礎設施、網絡安全、藥物開發、氣候變化預測、機器學習、通信技術和金融服務等領域帶來現實世界的突破。被錄取的學生的背景反映了這種多樣性——從物理學和計算機科學到化學、電氣工程和數學。該計劃的學生將獲得藝術與科學研究生院的學位，而豐富的課程選擇為他們提供了跨學科探索量子科學的機會。
SEAS電氣工程與應用科學教授Evelyn L. Hu說：該項目的第一批學生在擁抱‘量子未來’方面的才能、遠見和熱情都非常出色。我希望該項目及其學生繼續在這個強大的平臺上更進一步：在其前景和機會方面具有多樣性和多面性，同時即使在項目擴展的同時保持強烈的社區意識。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4639590.html?templateId=520429
印度理工學院提供為期兩周的高級量子計算課程
印度理工學院馬德拉斯分校(IIT Madras)Pravartak技術基金會正在組織為期兩周的高級量子計算課程，并提供有關IBM QISKIT的實踐培訓。該課程與印度計算機協會(ACM)和Mphasis量子信息、通信和計算中心(MCQuICC)合作開設，將于2022年12月5日至16日在IIT馬德拉斯校區舉辦。
高級量子計算課程將側重于向熟悉量子計算基礎知識的參與者介紹專業主題。它還將介紹QISKIT運行以及IBM QISKIT中編程的默認方法。IIT Madras主任V. Kamakoti強調了該計劃的獨特之處，他說：高級量子計算冬季學校由IITM Pravartak技術基金會、印度計算機械協會以及Mphasis量子信息、通信和Computing and IBM共同開設，是同類課程中的第一個，為參與者提供IBM量子計算機的編程經驗。這一高級課程將幫助參與者探索和擴展使用量子計算機執行跨多個領域的高性能任務的可能性。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647074.html?templateId=520429
荷蘭大學設立量子安全通信和網絡博士學位
最近，荷蘭經濟事務和氣候政策部授予Quantum Delta NL總計6.15億歐元，以推動量子技術的進步。作為Quantum Delta NL五個主要量子中心之一的埃因霍溫科技大學，通過匯集一流的科學家、工程師、學生和企業家，在量子技術的前沿合作創新。現在埃因霍溫科技大學設立了量子安全通信和網絡博士學位，以進一步促進量子技術的發展。
該項目的目標是設計和評估量子安全通信的網絡架構，并制定必要的標準和例程以建立量子安全通信鏈路。該研究可能包括其他主題，例如基于QKD的網絡所需的身份驗證以及信任的建立和傳播、經典通信和量子通信之間的集成以及QKD關鍵用例的評估。學習過程中將有機會使用最新的電信和量子密鑰分發技術以及埃因霍溫科技大學開發的新型組件和系統，為在歐洲部署的最先進的QKD測試平臺做出貢獻，并參與量子安全通信不同用例的演示。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663095.html?templateId=520429
07
核心器件
Core Equipments
量子計算供應商代爾夫特電路加入NASA南極洲項目
代爾夫特電路（Delft Circuits）是世界上最先進的低溫電纜解決方案的制造商，于本月宣布將加入南極洲的BICEP項目，為加州理工學院的NASA噴氣推進實驗室(JPL)和其他項目合作伙伴提供支持。宇宙河外極化背景成像項目(BICEP)已經進行了數年，現在正在尋求硬件升級的解決方案，以提高其望遠鏡的靈敏度，以便使該項目更加深入地研究宇宙，從而了解更多關于宇宙起源的信息。因此，JPL帶領的團隊正在開創一種新方法來擴展望遠鏡陣列的高頻接收器上的探測器數量。
JPL團隊現已確定，代爾夫特電路公司制造的先進電纜將安裝在望遠鏡的低溫恒溫器中，作為其新相機的一部分。該團隊還將用新的熱動感應探測器（TKID）取代望遠鏡的傳感器，這是利用量子力學特性的超導探測器。TKID的基礎設施要求以及用于測量它們的技術與在量子系統中設置和測量量子比特所需的技術極為相似。一旦安裝了新設備，實驗將驗證這項新技術啟用的頻率復用是否允許望遠鏡的探測器進行必要的縮放以提高靈敏度。同時團隊將在BICEP陣列望遠鏡內部使用Cri/oFlex多通道和RF低溫I/O電纜，這些材料耐用且靈活，而不是像替代品那樣剛性。這為用戶提供了在其過程中設計和測試多個原型的機會，同時為每次不同的迭代反復使用電纜，因此在成本和設置時間方面為用戶提供了巨大的價值。
BICEP陣列望遠鏡使用過渡邊緣傳感器在宇宙微波背景中尋找引力波的痕跡。TKID將取代這些傳感器，其性能將通過將其結果與使用舊技術生成的現有地圖進行比較來驗證。如果成功，該實驗將進一步驗證TKID作為未來任務的可行技術。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4629634.html?templateId=520429
NIST的量子島網格技術將帶來更強大的量子模擬器
美國國家標準與技術研究院(NIST)的研究人員創建了由量子點組成的網格，并研究了當電子潛入這些原子島群時會發生什么。在這些相對簡單的設置中測量電子的行為有望深入了解電子在現實世界復雜的材料中的行為，并可以幫助研究人員設計設備，使強大的量子計算機和其他創新技術成為可能。
在實驗中，研究人員制作了多個3×3精確間隔的量子點網格，每個網格包含一到三個磷原子，連接到網格的是電線和其他使電子能夠流過它們的組件。網格提供了電子可以在近乎理想的、教科書般的條件下運行的運動場，不受現實世界材料的混雜影響。研究人員將電子注入網格并觀察它們在研究人員改變條件（例如點之間的間距）時的行為。對于點靠近的網格，電子往往會散開并像波浪一樣起作用，基本上同時存在于多個地方。當點相距很遠時，它們有時會被困在單個點中，就像絕緣材料中的電子一樣。
網格的高級版本將使研究人員能夠研究電子在可控環境中的行為，其詳細程度是世界上最強大的傳統計算機無法準確模擬的。它將打開通往成熟的模擬量子模擬器的大門，從而解開高溫超導體等奇異材料的秘密。它還可以提供有關如何通過控制量子點陣列的幾何形狀來創建材料（例如拓撲絕緣體）的提示。NIST研究人員繼續改進了他們的制造方法，因此可以可靠地創建一系列相同的、等間距的點，每個點只有一個原子，從而為完全精確的量子模擬器提供更理想的環境。研究人員著眼于制造這樣一個由5x5的陣列組成的具有更大量子點網格的模擬器，它所實現的電子行為即使是最先進的超級計算機也無法模擬。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4663060.html?templateId=520429
08
基礎研究
Basic Research
中科院精密測量院成功實現國際上第一個非厄米量子熱機實驗
近日，精密測量院馮芒研究團隊與廣州工業技術研究院、鄭州大學、湖南師范大學、鄭州輕工業大學、日本理化學研究所和美國賓州州立大學等國內外研究機構合作，利用超冷離子實驗平臺，設計并實現了國際上第一個非厄米量子熱機實驗。該熱機的工作物質是一個開放的（即非厄米的）量子體系，四個熱力學沖程基于劉維爾奇異點（即體系的本征能量簡并點，使本征態和本征能量塌縮到一點）的不同拓撲相，實驗觀察顯示出等容加熱沖程和等容冷卻沖程分別處于嚴格相和破缺相的量子奧拓熱機具有最高的熱機效率的新結論，對量子熱機的研究具有重要意義。該研究成果2022年10月20日在線發表在國際著名自然科學期刊《自然通訊》上。
該項研究展現的是國際上第一個基于非厄米體系的量子熱機實驗工作，通過精確操控單個囚禁離子的動力學確立了量子相干性、劉維爾奇異點和量子熱機效率三者之間的聯系。實驗結果顛覆了增加量子相干性便可提升量子熱機效率的主流觀念，因此將有助于深入理解非厄米動力學及劉維爾奇異點對量子體系的熱力學過程和現象的影響。此外，由于上述研究中的工作物質是單個原子，而原子是化學變化中的最小粒子，因此該研究的結論和所展現的技術具有一定的普適性，有望應用于能源、生物、醫藥和工程等領域，用于開發分子馬達、納米機器人和微型智能裝置等。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4640212.html?templateId=520429
量子生物學家認為：酶可能是理解DNA如何突變的關鍵
根據薩里大學的一項新研究，酶對于控制細胞在人體內的復制方式至關重要，它可能是促使DNA自發突變的成分，也可能導致永久性遺傳錯誤。薩里大學量子生物學博士培訓中心的研究人員使用最先進的量子化學計算發現，DNA自我復制過程的一部分發生的速度比之前預測的快100倍。這一發現為假定的理論提供了新的思路，該理論表明量子效應不會存在足夠長的時間而不會受到復制過程的影響。
以前人們普遍認為認為解旋酶作用太慢。但當鏈分開時，任何自發的點突變都會找到回到其自然且更穩定位置的方法。這項新研究開始解釋量子力學效應如何可能成為基因突變及其對地球生命的許多后果的秘密的關鍵。此外，這份新報告發現，這種機械分離實際上可以穩定DNA的突變形式。
該研究的合著者Max Winokan說：我們一直認為量子力學會在生物環境中受到影響。然而，意想不到的是由于量子隧穿引起的突變使解旋酶的作用更加穩定。雖然其他人將解旋酶描繪成量子突變的看門人，但我們的研究表明，這種酶與突變的形成密切相關。
來源：
https://www.quantumchina.com/newsinfo/4647053.html?templateId=520429