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2020年9月國內外量子科技進展(總第14期)
發布時間:2020-09-30 17:28:53 點擊瀏覽:

【編者按】

宏偉的大廈總是由許多大大小小的基石和支柱構成。在量子互聯的大廈藍圖中,前沿科技仍在不斷地打造更好的基石,從理論到實驗,從高精裝置到集成器件,從密鑰分發網到量子計算網……感謝您對科大國盾量子技術股份有限公司和量子信息技術的關注,我們盡力檢索了國內外主流網站和期刊,摘錄出領域關聯度和重要度較高的部分科技產業動態和前沿研究成果,供讀者快速了解。


一、本期頭條


【科技部、中科院與安徽省進行工作會商】

920日,中國科學院與安徽省委、省政府在合肥舉行省院工作會商。省委書記李錦斌、中國科學院院長白春禮出席會議并講話,省委副書記、省長李國英主持會議。中國科技大學常務副校長潘建偉作工作匯報。李錦斌指出,要以量子科技發展為主要任務,加速突破重大科學問題和關鍵核心技術,為安徽打造具有重要影響力的科技創新策源地提供支撐。白春禮表示,要加速形成量子科學的先發優勢,進一步搶占量子技術制高點,努力成為我國加快科技體制改革的優秀代表,走出一條科技創新的新路。李國英在主持會議時指出,聚焦量子通信、量子計算機、量子精密測量等國家重大戰略需求,整合優化科技資源配置,加強基礎研究和關鍵核心技術攻關。

當天上午,科技部、安徽省政府在合肥舉行2020年部省工作會商會議暨新一輪會商合作議定書簽字儀式。部省雙方簽署了《科學技術部 安徽省人民政府工作會商制度議定書(2020— 2024)》。科技部黨組書記、部長王志剛在講話中指出,科技部將和安徽一道,以建設創新型省份為抓手,在落實長三角一體化發展戰略、推進全面創新改革試驗、加強區域創新載體和科技創新基地建設、強化基礎研究和主導產業技術創新等方面加強合作,共同推動安徽科技創新工作再上新臺階。(來源:科技部、安徽省政府網站)


原文鏈接:

http://www.ah.gov.cn/zwyw/jryw/8366411.html

http://www.most.gov.cn/kjbgz/202009/t20200925_158997.htm


二、政策和戰略

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【北京:超前布局6G、量子通信、腦科學、虛擬現實等前沿技術】

《北京市促進數字經濟創新發展行動綱要(2020-2022年)》(以下簡稱《行動綱要》)于922日正式發布。《行動綱要》提出,以全面推動北京市數字經濟高質量發展為方向,圍繞基礎設施建設、數字產業化、產業數字化、數字化治理、數據價值化和數字貿易發展等任務,開展九項重點工程。其中,數字技術創新筑基工程中提出,超前布局6G、量子通信、腦科學、虛擬現實等前沿技術,占據創新制高點,全面提升數字經濟技術創新能力。(來源:北京市人民政府網站)


原文鏈接:

http://www.beijing.gov.cn/zhengce/gfxwj/sj/202009/t20200924_2089591.html


【安徽、廣西自貿區條例:支持布局量子通信前沿領域】

近日,《中國(安徽)自由貿易試驗區總體方案》、《中國(廣西)自由貿易試驗區總體方案》正式對外公布,作為試驗區“基本法”,安徽和廣西的“條例”中均提出加碼量子通信領域。

安徽:培育布局未來產業。支持超前布局量子計算與量子通信、生物制造、先進核能等未來產業。支持量子信息、類腦芯片、下一代人工智能等新技術的研發應用。

廣西:支持自貿試驗區企業開展大數據、人工智能、量子通信、區塊鏈、未來網絡等領域的研發,以引進、培育數字經濟龍頭企業為切入點,吸引行業知名企業入駐創業。(來源:廣西省政府、合肥市網站)


原文鏈接:

http://www.hefei.gov.cn/ssxw/wghf/105433569.html

http://www.gxzf.gov.cn/gxyw/t6436199.shtml


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【美國眾議院提議每年投入1億美元以支持構建量子網絡基礎設施】

據外媒報道,近日紐約州的共和黨議員Lee Zeldin和伊利諾伊州的民主黨議員Bill Foster聯合向眾議院的科學、空間和技術委員會提出一項《量子網絡基礎設施法案》。作為美國國家實驗室核心小組的兩位聯合主席,他們在該法案中提出,在2021-2025財年期間每年向能源部科學辦公室撥款1億美元(共計4億美元),以支持構建美國量子網絡基礎設施。該法案旨在通過基礎設施推動三方面的創新:通過互聯網和內部網促進分布式量子計算系統的發展;提高科學現象和物理成像技術的測量精度;發展安全的國家量子通信技術和戰略。如果該法案獲得通過,其將修改特朗普總統在2018年簽署的《國家量子倡議法案》。(來源:Nextgov網站)


原文鏈接:

https://www.nextgov.com/emerging-tech/2020/09/house-bill-proposes-millions-build-us-quantum-network-infrastructure/168649/


【英國資助2300萬英鎊建造用于衛星的QKD有效載荷】

據外媒報道,英國資助了一項名為“量子有效載荷工廠”的項目,提供2300萬英鎊以建造用于衛星的量子密鑰分發(QKD)有效載荷。該衛星是歐洲航天局正在建造的用于近地軌道的小型衛星。該項目由一家位于倫敦的初創公司Arqit牽頭,目標是建立世界上首個商用QKD衛星星座。參與該項目的機構還包括英國電信、東芝歐洲研究室、英國弗勞恩霍夫研究公司等。一家位于謝菲爾德的初創公司AegiQ將負責開發用于該有效載荷的光量子芯片。(來源:eeNews Europe網站)


原文鏈接:

https://www.eenewseurope.com/news/uk-QKD-satellite-project


【歐盟各國希望投資上萬億歐元用于量子計算、人工智能、5G、安全通信等】

據路透社透露,歐盟各國領導人將要求歐盟委員會主席Ursula von der Leyen101日至2日舉行的歐盟峰會上列出歐盟過于依賴中美等國的戰略薄弱領域,并提出增強自主性的途徑。各國領導人還將宣布,他們希望在歐盟預算和復蘇計劃下,在未來7年向歐盟國家提供的1.8萬億歐元中相當大的一部分投資于超級計算機和量子計算、區塊鏈、以人為本的人工智能、微處理器、5G移動網絡或網絡威脅防護及安全通信領域。(來源:Yahoo網站)


原文鏈接:

https://news.yahoo.com/eu-leaders-ask-european-commission-140403775.html


三、產業進展


——國 ——


【國盾量子與中國電信安徽公司等22家安全企業舉行聯盟簽約儀式】

917日,由合肥市政府、中國科大、中國電信安徽分公司主辦的HCS 2020合肥網絡安全大會隆重召開。來自政府機構、產業界、學界等多個領域,數百名嘉賓參與了此次大會。中國電信安徽公司與國盾量子、紫光國微等22家安全企業舉行聯盟簽約儀式,未來將在網絡安全、國密安全、量子安全等領域打造八大安全實驗室,提供創新型安全產品解決方案。(來源:中國電信安徽公司)


原文鏈接:

https://mp.weixin.qq.com/s/bopNm5C6XlUN7RXcCad8Rg


【華為、百度、本源量子等發布量子計算云平臺】

924日在上海舉辦的華為全聯接峰會上,華為對外發布了HIQ3.0量子計算平臺。在萬物智能-百度世界2020”會議上,百度發布國內首個云原生量子計算平臺,實現了量子計算和云計算的深度融合。912日,合肥本源量子計算科技有限責任公司自主研發的超導量子計算云平臺悟源正式上線。(來源:華為全聯接峰會直播間、中國科技網等)


原文鏈接:

https://live.huawei.com/huaweiconnect/meeting/cn/5787.html

https://mp.weixin.qq.com/s/x4AdAoyEa3e7FIlxRQj8qQ

http://www.stdaily.com/02/anhui/2020-09/13/content_1017459.shtml


——國 ——


【韓國軍工企業聯手SK BroadbandIDQ參與量子通信基礎設施試點項目】

韓華系統公司(韓國軍工巨頭韓華集團旗下)913日宣布,將參與韓國量子密碼通信基礎設施建設和運營試點項目,該項目由國家信息社會局(NIA)贊助,作為科技部數字新政計劃的一部分。韓華系統將作為業界需求方,與韓國SK電訊的兩家子公司SK Broadband(項目組織方)、ID Quantique一起參與該項目。通過該項目,韓華系統將于今年內在其ICT部門搭建一個應用量子密碼通信核心技術的量子密碼通信網絡,并計劃在網絡運行三年的同時驗證其安全性和穩定性。(來源:Korea IT Times網站)


原文鏈接:

http://www.koreaittimes.com/news/articleView.html?idxno=100376


【美國電信運營商Verizon基于QKD進行實時視頻安全加密傳輸】

美國電信運營商Verizon本月宣稱,其在華盛頓特區部署了一個量子密鑰分發(QKD)網絡,連接了其在華盛頓特區的行政簡報中心、5G實驗室和在弗吉尼亞阿什本的辦公室。在這項試驗中,Verizon基于QKD能夠連續生成加密密鑰,將在這三個辦公地點外拍攝到的現場視頻進行了安全加密傳輸,使接收者能夠實時看到視頻。Verizon還演示了使用量子隨機數發生器(QRNG)生成的密鑰可以進一步保護數據,QRNG可以創建無法預測的真隨機數。(來源:Verizon官網)


原文鏈接:

https://www.verizon.com/about/news/verizon-achieves-milestone-future-proofing-data-hackers


IBM和谷歌發布量子計算路線圖,目標是實現百萬量子比特處理器】

本月消息,IBM和谷歌均發布了量子計算路線圖,目標是實現百萬量子比特處理器。其中,IBM將在2021年實現127量子比特處理器,2022年實現433量子比特處理器,2023年實現1121量子比特處理器,但并未給出百萬量子比特處理器的預期實現時間。谷歌則計劃到2029年實現百萬量子比特處理器。(來源:IBM官網、Quantum Computing Report網站)


原文鏈接:

https://www.ibm.com/blogs/research/2020/09/ibm-quantum-roadmap/

https://quantumcomputingreport.com/google-goal-error-corrected-computer-with-1-million-physical-qubits-by-the-end-of-the-decade/


四、科技前沿


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【我科學家研制出全球首個集成化量子頻率轉換芯片】

近日,濟南量子技術研究院與中國科學技術大學合作,成功研制出國際首個集成化的多通道量子頻率轉換芯片。該芯片基于逆向質子交換的周期性極化鈮酸鋰波導(PPLN),實現了多通道光子非線性頻率轉換,且頻率轉換過程中保持光子的量子特性不變。該成果由量子探測與波導器件實驗室張強教授、謝秀平高工、鄭名揚副研究員等人合作完成,論文發表在國際知名學術期刊《Physical Review Applied》上。

原文鏈接:

http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2020-09/15/content_1018305.shtml

論文鏈接:

https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.14.034035


【基于多路徑下轉換技術高效制備32維糾纏】

中國科學技術大學郭光燦院士團隊基于特別設計的多路光學分束器、緊湊的空間光調制器實現光束的多路分束并精確地對每一束光進行強度和相位調制,結合參量下轉換實現了32維量子糾纏態,保真度為0.933。同時,與奧地利科學院馬庫斯·胡貝爾教授研究組合作,理論上給出了一種高效的高維糾纏態認證方法。該成果828日發表在《Physical Review Letters》。


論文鏈接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.090503


【國防科技大學在量子弱測量到強測量過渡的物理機制研究中取得重要進展】

近日,國防科技大學文理學院物理系張杰、吳春旺和陳平形與以色列威茲曼研究所、以色列巴伊蘭大學合作,在量子弱測量到強測量過渡的物理機制研究中取得重要進展。北京時間914日,研究成果以“Weak-to-strong transition of quantum measurement in a trapped-ion system”為題在線發表于國際著名學術期刊《Nature Physics》上。


論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41567-020-0973-y


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【基于中心糾纏源的8終端量子通信網絡】

布里斯托大學等機構的研究人員基于多波長糾纏源、特制的多波長復用器和信道分配方案,實現了8終端28對鏈路的糾纏分發網絡。這種星型網絡拓撲結構可以比較簡單地擴展更多用戶和進行流量管理,所需硬件及基礎設施也是最小化的。該成果92日發表在《Science Advances》。


論文鏈接:

https://advances.sciencemag.org/content/6/36/eaba0959


【預報式單光子路徑糾纏分發】

日內瓦大學研究人員基于類似中繼器架構實驗裝置實現了通信波段單光子路徑糾纏的預報式分發。實驗中,鏈路兩端的兩個自發參量下轉換光子對糾纏源各自產生路徑糾纏光子,并將其中一個路徑匯聚到鏈路中間進行探測并擦除路徑信息,從而預報式地建立鏈路兩端的路徑糾纏而不依賴于后選擇糾纏驗證。在2km距離下,預報式糾纏的產生速率為1.6kHz。該成果910日發表在《Physical Review Letters》。


論文鏈接:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.110506


【無需校準的高穩定偏振編碼方案】

帕多瓦大學研究團隊利用保偏光纖、Sagnac干涉光路等成熟商用的器件設計了一種高穩定度的偏振編碼器方案,避免了通常偏振編碼器方案需要解決的溫度漂移、偏振模色散、偏壓漂移等問題,具備長期穩定性且適合自由空間量子通信應用。原理驗證實驗顯示,在數小時無主動校準的情況下,量子比特誤碼率低于0.2%。該成果831日發表在《Optics Letters》。


論文鏈接:

https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-45-17-4706&origin=search


【參數放大器在量子隱形傳態中的應用優勢】

印第安納波利斯聯合分校(印第安納大學與普渡大學)的研究人員利用參數放大器代替光分束器,進行連續變量量子隱形傳態中的貝爾態測量。結果顯示該貝爾態測量方案具備容忍損耗性質,表明了在量子測量方面參數放大器比光分束更具優勢。該成果915日發表在《Physical Review A》。


論文鏈接:

https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.102.032407


【芝加哥大學團隊在碳化硅中演示了原子量子存儲器的控制并創造了糾纏態】

芝加哥大學的研究小組在碳化硅中演示了原子量子存儲器的控制,碳化硅是LED燈泡中常見的材料。他們用這種控制創造了一個糾纏態,代表了量子存儲器和被困在半導體材料中的電子之間的聯系。這項研究發表開啟了構建能夠在極長時間內保持運行或相干的量子比特的潛力。


論原文鏈接:

https://news.uchicago.edu/story/uchicago-scientists-control-single-subatomic-quantum-memories-semiconductors

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41563-020-00802-6


【微軟和哥本哈根大學合作研發用于拓撲量子比特的新材料】

微軟量子材料實驗室宣布與哥本哈根大學合作成功實現了一種重要的、有希望用于拓撲量子計算機的材料。有了這種新材料,就有可能在沒有磁場的情況下實現拓撲狀態,材料有望應用于拓撲量子比特,從而實現真正的拓撲量子計算機。


原文鏈接:

https://phys.org/news/2020-09-collaboration-yields-material-quantum.html

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41567-020-1017-3


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