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原标题:【国盾资讯】2020年9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……科大国盾筛选了部分量子产业的发展动态,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。

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……科大国盾筛选了部分量子产业的发展动态,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。

本期头条

科技部、中科院与安徽省进行工作会商

01

9月20日,中国科学院与安徽省委、省政府在合肥举行省院工作会商。省委书记李锦斌、中国科学院院长白春礼出席会议并讲话,省委副书记、省长李国英主持会议。中国科技大学常务副校长潘建伟作工作汇报。李锦斌指出,要以量子科技发展为主要任务,加速突破重大科学问题和关键核心技术,为安徽打造具有重要影响力的科技创新策源地提供支撑。白春礼表示,要加速形成量子科学的先发优势,进一步抢占量子技术制高点,努力成为我国加快科技体制改革的优秀代表,走出一条科技创新的新路。李国英在主持会议时指出,聚焦量子通信、量子计算机、量子精密测量等国家重大战略需求,整合优化科技资源配置,加强基础研究和关键核心技术攻关。

当天上午,科技部、安徽省政府在合肥举行2020年部省工作会商会议暨新一轮会商合作议定书签字仪式。部省双方签署了《科学技术部 安徽省人民政府工作会商制度议定书(2020— 2024年)》。科技部党组书记、部长王志刚在讲话中指出,科技部将和安徽一道,以建设创新型省份为抓手,在落实长三角一体化发展战略、推进全面创新改革试验、加强区域创新载体和科技创新基地建设、强化基础研究和主导产业技术创新等方面加强合作,共同推动安徽科技创新工作再上新台阶。(来源:科技部、安徽省政府网站)

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政策和战略

/ 国 内 /

北京:超前布局6G、量子通信、脑科学、虚拟现实等前沿技术

01

《北京市促进数字经济创新发展行动纲要(2020-2022年)》(以下简称《行动纲要》)于9月22日正式发布。《行动纲要》提出,以全面推动北京市数字经济高质量发展为方向,围绕基础设施建设、数字产业化、产业数字化、数字化治理、数据价值化和数字贸易发展等任务,开展九项重点工程。其中,“数字技术创新筑基工程”中提出,超前布局6G、量子通信、脑科学、虚拟现实等前沿技术,占据创新制高点,全面提升数字经济技术创新能力。(来源:北京市人民政府网站)

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安徽、广西自贸区条例:支持布局量子通信前沿领域

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近日,《中国(安徽)自由贸易试验区总体方案》、《中国(广西)自由贸易试验区总体方案》正式对外公布,作为试验区“基本法”,安徽和广西的“条例”中均提出加码量子通信领域。

安徽:培育布局未来产业。支持超前布局量子计算与量子通信、生物制造、先进核能等未来产业。支持量子信息、类脑芯片、下一代人工智能等新技术的研发应用。

广西:支持自贸试验区企业开展大数据、人工智能、量子通信、区块链、未来网络等领域的研发,以引进、培育数字经济龙头企业为切入点,吸引行业知名企业入驻创业。(来源:广西省政府、合肥市网站)

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/ 国 际 /

【美国众议院提议每年投入1亿美元以支持构建量子网络基础设施

01

据外媒报道,近日纽约州的共和党议员Lee Zeldin和伊利诺伊州的民主党议员Bill Foster联合向众议院的科学、空间和技术委员会提出一项《量子网络基础设施法案》。作为美国国家实验室核心小组的两位联合主席,他们在该法案中提出,在2021-2025财年期间每年向能源部科学办公室拨款1亿美元(共计4亿美元),以支持构建美国量子网络基础设施。该法案旨在通过基础设施推动三方面的创新:“通过互联网和内部网促进分布式量子计算系统的发展;提高科学现象和物理成像技术的测量精度;发展安全的国家量子通信技术和战略。”如果该法案获得通过,其将修改特朗普总统在2018年签署的《国家量子倡议法案》。(来源:Nextgov网站)

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英国资助2300万英镑建造用于卫星的QKD有效载荷

02

据外媒报道,英国资助了一项名为“量子有效载荷工厂”的项目,提供2300万英镑以建造用于卫星的量子密钥分发(QKD)有效载荷。该卫星是欧洲航天局正在建造的用于近地轨道的小型卫星。该项目由一家位于伦敦的初创公司Arqit牵头,目标是建立世界上首个商用QKD卫星星座。参与该项目的机构还包括英国电信、东芝欧洲研究室、英国弗劳恩霍夫研究公司等。一家位于谢菲尔德的初创公司AegiQ将负责开发用于该有效载荷的光量子芯片。(来源:eeNews Europe网站)

原文链接:

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

欧盟各国希望投资上万亿欧元用于量子计算、人工智能、5G、安全通信等

03

据路透社透露,欧盟各国领导人将要求欧盟委员会主席Ursula von der Leyen在10月1日至2日举行的欧盟峰会上列出欧盟过于依赖中美等国的战略薄弱领域,并提出增强自主性的途径。各国领导人还将宣布,他们希望在欧盟预算和复苏计划下,在未来7年向欧盟国家提供的1.8万亿欧元中“相当大的一部分”投资于超级计算机和量子计算、区块链、以人为本的人工智能、微处理器、5G移动网络或网络威胁防护及安全通信领域。(来源:Yahoo网站)

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产业进展

/ 国 内 /

【国盾量子与中国电信安徽公司等22家安全企业举行联盟签约仪式

01

9月17日,由合肥市政府、中国科大、中国电信安徽分公司主办的HCS 2020合肥网络安全大会隆重召开。来自政府机构、产业界、学界等多个领域,数百名嘉宾参与了此次大会。中国电信安徽公司与国盾量子、紫光国微等22家安全企业举行联盟签约仪式,未来将在网络安全、国密安全、量子安全等领域打造八大安全实验室,提供创新型安全产品解决方案。(来源:中国电信安徽公司微信公众号)

原文链接:

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

华为、百度、本源量子等发布量子计算云平台

02

9月24日在上海举办的华为全联接峰会上,华为对外发布了HIQ3.0量子计算平台。在“万物智能-百度世界2020”会议上,百度发布国内首个云原生量子计算平台,实现了量子计算和云计算的深度融合。9月12日,合肥本源量子计算科技有限责任公司自主研发的超导量子计算云平台悟源正式上线。(来源:华为全联接峰会直播间、中国科技网等)

原文链接:

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

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

/ 国 际 /

【韩国军工企业联手SK Broadband、IDQ参与量子通信基础设施试点项目

01

韩华系统公司(韩国军工巨头韩华集团旗下)9月13日宣布,将参与韩国量子密码通信基础设施建设和运营试点项目,该项目由国家信息社会局(NIA)赞助,作为科技部数字新政计划的一部分。韩华系统将作为业界需求方,与韩国SK电讯的两家子公司SK Broadband(项目组织方)、ID Quantique一起参与该项目。通过该项目,韩华系统将于今年内在其ICT部门搭建一个应用量子密码通信核心技术的量子密码通信网络,并计划在网络运行三年的同时验证其安全性和稳定性。(来源:Korea IT Times网站)

原文链接:

【美国电信运营商Verizon基于QKD进行实时视频安全加密传输

02

美国电信运营商Verizon本月宣称,其在华盛顿特区部署了一个量子密钥分发(QKD)网络,连接了其在华盛顿特区的行政简报中心、5G实验室和在弗吉尼亚阿什本的办公室。在这项试验中,Verizon基于QKD能够连续生成加密密钥,将在这三个办公地点外拍摄到的现场视频进行了安全加密传输,使接收者能够实时看到视频。Verizon还演示了使用量子随机数发生器(QRNG)生成的密钥可以进一步保护数据,QRNG可以创建无法预测的真随机数。(来源:Verizon官网)

原文链接:

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

【IBM和谷歌发布量子计算路线图,目标是实现百万量子比特处理器

03

本月消息,IBM和谷歌均发布了量子计算路线图,目标是实现百万量子比特处理器。其中,IBM将在2021年实现127量子比特处理器,2022年实现433量子比特处理器,2023年实现1121量子比特处理器,但并未给出百万量子比特处理器的预期实现时间。谷歌则计划到2029年实现百万量子比特处理器。(来源:IBM官网、Quantum Computing Report网站)

原文链接:

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/

科技前沿

/ 国 内 /

【我科学家研制出全球首个集成化量子频率转换芯片

01

近日,济南量子技术研究院与中国科学技术大学合作,成功研制出国际首个集成化的多通道量子频率转换芯片。该芯片基于逆向质子交换的周期性极化铌酸锂波导(PPLN),实现了多通道光子非线性频率转换,且频率转换过程中保持光子的量子特性不变。该成果由量子探测与波导器件实验室张强教授、谢秀平高工、郑名扬副研究员等人合作完成,论文发表在国际知名学术期刊《Physical Review Applied》上。

原文链接:

论文链接:

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

【基于多路径下转换技术高效制备32维纠缠

02

中国科学技术大学郭光灿院士团队基于特别设计的多路光学分束器、紧凑的空间光调制器实现光束的多路分束并精确地对每一束光进行强度和相位调制,结合参量下转换实现了32维量子纠缠态,保真度为0.933。同时,与奧地利科学院马库斯·胡贝尔教授研究组合作,理论上给出了一种高效的高维纠缠态认证方法。该成果8月28日发表在《Physical Review Letters》。

论文链接:

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

【国防科技大学在量子弱测量到强测量过渡的物理机制研究中取得重要进展

03

近日,国防科技大学文理学院物理系张杰、吴春旺和陈平形与以色列威兹曼研究所、以色列巴伊兰大学合作,在量子弱测量到强测量过渡的物理机制研究中取得重要进展。北京时间9月14日,研究成果以“Weak-to-strong transition of quantum measurement in a trapped-ion system”为题在线发表于国际著名学术期刊《Nature Physics》上。

论文链接:

/ 国 际 /

基于中心纠缠源的8终端量子通信网络

01

布里斯托大学等机构的研究人员基于多波长纠缠源、特制的多波长复用器和信道分配方案,实现了8终端28对链路的纠缠分发网络。这种星型网络拓扑结构可以比较简单地扩展更多用户和进行流量管理,所需硬件及基础设施也是最小化的。该成果9月2日发表在《Science Advances》。

论文链接:

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

预报式单光子路径纠缠分发

02

日内瓦大学研究人员基于类似中继器架构实验装置实现了通信波段单光子路径纠缠的预报式分发。实验中,链路两端的两个自发参量下转换光子对纠缠源各自产生路径纠缠光子,并将其中一个路径汇聚到链路中间进行探测并擦除路径信息,从而预报式地建立链路两端的路径纠缠而不依赖于后选择纠缠验证。在2km距离下,预报式纠缠的产生速率为1.6kHz。该成果9月10日发表在《Physical Review Letters》。

论文链接:

无需校准的高稳定偏振编码方案

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帕多瓦大学研究团队利用保偏光纤、Sagnac干涉光路等成熟商用的器件设计了一种高稳定度的偏振编码器方案,避免了通常偏振编码器方案需要解决的温度漂移、偏振模色散、偏压漂移等问题,具备长期稳定性且适合自由空间量子通信应用。原理验证实验显示,在数小时无主动校准的情况下,量子比特误码率低于0.2%。该成果8月31日发表在《Optics Letters》。

论文链接:

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

参数放大器在量子隐形传态中的应用优势

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印第安纳波利斯联合分校(印第安纳大学与普渡大学)的研究人员利用参数放大器代替光分束器,进行连续变量量子隐形传态中的贝尔态测量。结果显示该贝尔态测量方案具备容忍损耗性质,表明了在量子测量方面参数放大器比光分束更具优势。该成果9月15日发表在《Physical Review A》。

论文链接:

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

芝加哥大学团队在碳化硅中演示了原子量子存储器的控制并创造了纠缠态

05

芝加哥大学的研究小组在碳化硅中演示了原子量子存储器的控制,碳化硅是LED灯泡中常见的材料。他们用这种控制创造了一个“纠缠态”,代表了量子存储器和被困在半导体材料中的电子之间的联系。这项研究发表开启了构建能够在极长时间内保持运行或“相干”的量子比特的潜力。

原文链接:

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

论文链接:

微软和哥本哈根大学合作研发用于拓扑量子比特的新材料

06

微软量子材料实验室宣布与哥本哈根大学合作成功实现了一种重要的、有希望用于拓扑量子计算机的材料。有了这种新材料,就有可能在没有磁场的情况下实现拓扑状态,材料有望应用于拓扑量子比特,从而实现真正的拓扑量子计算机。

原文链接:

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

论文链接:

信息来源:国盾量子

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