前沿动态

2月20日，英国创新部门Innovate UK启动了一项2000万英镑基金。该基金申请对象为此前从受到Innovate UK资助的英国小型、微型初创企业，资助的行业包括半导体、未来通信、人工智能、工程生物学、量子科技和可持续材料与制造。英国创新部执行董事迈克·比德尔表示：“这场新的英国创新变革技术竞争将意味着整个英国的小型公司可以加速产品、服务和系统的发展，这些变革技术将支撑未来的经济。”关于Innovate UKInnovate UK是英国的国家创新机构，通过新产品、流程和服务的开发和商业化帮助企业成长，进而建立更具包容性、敏捷度和指导意义的创新生态系统。参考资料：https://apply-for-innovation-funding.service.gov.uk/competition/1492/overview/15b16995-e60c-49e7-81cc-f47d0dc62af2

荷兰代尔夫特理工大学研究人员公布了首个对马约拉纳费米子的非拓扑学版本，即“低配版的”马约拉纳（“poor man’s” Majorana）的测量结果。他们通过调节人工基塔夫链（Kitaev chain）这种系统，使得系统的传输特性满足一定的理论预测，包括成对的关联性、零电荷以及对局部扰动的稳定性，从而预测出一对低配版马约拉纳态的出现。这项工作有望被用来探索非阿贝尔任意子物理学，为马约拉纳领域注入新的活力。该成果于2月15日发表在《自然》杂志上。马约拉纳费米子是可能彻底改变量子计算的奇异量子态，但寻找它的工作一直很困难。它是一种假想的集体电子状态，是自己的反粒子，其拓扑保护来自于该状态的高度局域化性质。这意味着，如果两个马约拉纳的位置被调换，它们的态不会发生相互作用，从而使得它们保留各自的原始编码。这一特性使得这些态很适合作为量子比特，因为这样可以对量子比特进行操作，并且还不会有噪声去降低或改变它们所包含的信息，有望彻底改变量子计算。2018年，马约拉纳费米子有一个“表亲”的证据被发现，即所谓“低配版”马约拉纳。它也是自己的反粒子，但它缺乏马约拉纳的拓扑学保护，所以低配版的马约拉

2月13日，美国财经商业媒体《福布斯（Forbes）》就近期热点问题发表观点[1]：未来的国际竞争将聚焦于量子技术领域的科技之战。报告详细内容如下。福布斯认为，美国一直寻找利用量子技术进行战争的新方法，无论是开发更强大的计算机、支持GPS、加强通信安全，还是创建能够更好地探测潜艇和地下掩体的监视手段。这是非常紧迫的，因为中国也在大力投资发展这些能力。在与中国的技术竞赛中，五角大楼增加了包括量子科学在内的许多领域的研发支出。2022财年，政府机构用于量子研发的支出为9.18亿美元，高于2019财年的4.49亿美元。空军实验室、国防高级研究计划局（DARPA）和海军研究办公室是主要资助者。他们的贡献得到了越来越多的风险投资的补充。根据Pitchbook的数据，美国量子创业公司在2022年吸收了8.7亿美元的资金，几乎是2020年的两倍。国防部评估了一系列量子技术的成熟度和预期军事影响。国防部认为，有用的量子计算机可能还需要十年甚至更长时间才能实现，但是一些关于控制单个原子和光子的基础研究即将被用于制造更准确的传感器，包括追踪运动的加速度计和陀螺仪，以及探测重力和磁场小变化的设备

马克斯-普朗克量子光学研究所研究人员首次研制了一种钠钾分子的简并费米气体。该团队将钠原子的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）和钾原子的费米气体的密度相匹配，使得原子碰撞的损耗大大降低，突破了一直以来创建分子简并费米气体的主要瓶颈。这项工作是生成稳定的大型极性分子量子气体的重要一步，并为更好地理解强相互作用的玻色-费米原子混合物铺平了道路。该成果于2月13日发表在《自然·物理学》杂志上。大约三十年前，物理学家首次成功制造了一种原子的量子简并气体，也就是所谓的BEC。从那时起，研究人员一直在努力将基态分子冷却到一定程度，使其表现出量子简并的特性。这些基态分子具有较大的偶极矩和许多内部自由度，这使它们非常适合用在量子模拟、量子计算，以及超低温下的化学过程等方面的研究中。此外，还可以用它们测量基本的物理对称性。然而，由于分子的复杂结构，难以直接的方式对其进行冷却。在实验上，不同类型的原子之间的损耗限制了通过所谓的Feshbach共振从超冷原子组装分子的效率。在理论上，近二十年来人们一直在讨论BEC和费米气体的混合物如何能有效地联系起来并形成分子。马普所的研究人员开发了一项简单的技术，通过

2月6日，《自然》杂志新闻板块（Nature News）发表文章《劣势技术在实现量子计算机这场竞赛中占得先机》，对量子计算的现状进行总结。文章指出，光镊技术近期取得了巨大的飞跃，正在成为量子计算物理体系的有力竞争者。全文意译如下：构建实用化量子计算机的竞赛可能正在进入一个新的阶段。一些领先的技术正面临着尺寸的限制，而其他一些技术则在迅速赶上。多年来，有两种领先的技术使物理学家能够通过在器件上引入越来越多的量子比特，即计算机内存比特的量子等效，来实现进展。其中一种技术就是将量子比特编码为超导回路中的电流。另一种则是利用电磁场囚禁在真空中的单离子的激发态。但是在过去的两年中，一种通过由激光制成的镊子来操控的单个中性原子（相对于离子）组成的量子比特突然变得很有竞争力。而处于更早期发展阶段的其他技术尚可迎头赶上。荷兰代尔夫特理工大学量子研究所QuTech的理论物理学家Barbara Terhal说：“超导量子比特和离子阱量子比特做了最先进的实验，且控制了最多的量子比特。然而，这并不能保证这些平台会一直处于领先地位。”对量子比特的探索量子计算机承诺通过利用诸如量子叠加，即一个物体可以同时处于两个

2月3日，全球科技咨询机构ICV发布了首个年度的全球未来产业发展指数报告《2022 Global Future Industry Index》（GFII 2022）。“未来产业”是对人类的生产和生活具有重大影响，对社会经济产生全局带动作用的产业，具有前瞻性和颠覆性的特点，在主导全球经济增长、引导人类社会进步、提升国家竞争力等方面都有重大意义。ICV参考了美国国家标准与技术研究院（NIST）和联合国知识产权组织（WIPO）等机构的标准和定义，将2022年的年度“未来产业”定义为六大领域：量子信息、绿色能源、机器人、元宇宙、先进通信、生物技术。报告中有关量子信息科技的观点主要如下：1. 量子信息科技作为六大“未来产业”领域之首，成为大国竞争的新赛道领域，全球主要国家在关键前沿科技领域都试图抢占话语权。2. 颠覆性技术发展日新月异，推动未来产业逐步走向应用前景。基础科学研究实现突破，不断输送能量给未来产业如基本粒子、量子科技、新能源等发展；应用技术创新进一步推动未来产业发展。3. 六大未来产业及对应领域的城市排行榜中，量子信息领域排名前五的城市（集群）是纽约、合肥、伦敦-

据日本共同社2月1日报道，日本的量子革命战略产业联盟（Q-STAR）与美国的量子经济发展联盟（QED-C）、欧洲的量子产业联盟（QuIC）和加拿大量子产业联盟（QIC）共同签署了一份谅解备忘录（MoU），四大量子产业联盟正式成立国际量子产业协会理事会。该理事会旨在加强参与财团之间在量子技术发展目标和应用方法方面的沟通和协作。量子技术作为一项能使得经济和社会取得飞跃式发展的革新技术，国际竞争日趋激烈，目标一致的国家和区域希望加强这一领域的交流合作。日本、美国、欧洲和加拿大各量子产业联盟选择强强联手，希望在国际合作层面上推动和加强量子生态系统。除了在量子技术的国际规则制定和知识产权管理方面开展合作外，新成立的量子技术国际协会还将致力于推动全球供应链的可视化。其中，参与量子技术国际协会的日本企业和组织有65家，包括东芝、丰田汽车、日立、NTT、NEC等。参考资料：https://china.kyodonews.net/news/2023/02/cb7d72cd4b3e.htmlhttps://www.businesswire.com/news/home/20230131005218/

1月31日，欧盟委员会发布了一份关于量子技术旗舰计划（Quantum Technologies Flagship）最初三年阶段的报告《Quantum Tech Flagship Ramp-up Phase Report》。报告回顾了旗舰计划的量子研究项目实施的具体成就和主要经验教训。欧洲量子技术旗舰计划于2018年推出。旗舰计划的启动阶段内（2018-2022年），旗舰计划支持了量子通信、量子计算、量子模拟、量子传感和测量以及基础量子科学的24个项目。在资助旗舰项目和QuantERA（支持31个欧洲国家的量子研究）方面，欧盟自2016年以来为欧洲量子研究提供了超过1.75亿欧元的资金；科研方面，所有参与量子技术旗舰计划的1654名科学家和236个组织通过合作，发表了1313篇科学论文（包括223篇在审论文）；量子技术的商业应用方面，成立了25家初创公司，申请了105项专利，其中64项已经获得授权。报告中，量子技术重点领域的主要成就包括：量子计算：具有全球竞争力的量子计算机系统。德国于利希研究中心将提供一个100量子比特的量子计算机作为项目成果；实现了一个首创的50量子比

1月31日，美国国防高级研究计划局DARPA宣布和微软及其他两家量子计算公司参与未开发的实用规模量子计算系统（US2QC）项目（Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computingprogram）。US2QC将确定未充分探索的商业方法是否可以从当前的量子能力发展为原型容错量子计算机，并最终发展为公用事业规模级的量子计算机。DARPA国防科学办公室US2QC项目经理Joe Altepeter表示：“专家们对于基于传统设计的公用事业规模级量子计算机的实现是否还需要几十年时间或者更快而持不同意见。US2QC的目标是减少未充分探索的量子计算系统带来战略之外的危险。我们提议通过资助更多专家加入进来合作，并对他们提出的解决方案提供严格的政府验证，以确定其可行性。对美国而言，该计划的最终结果是双赢。”US2QC项目初始阶段选择的公司是：Microsoft Corporation：位于华盛顿州雷德蒙德的微软公司正在构建一个基于拓扑量子位架构的工业规模量子系统，微软认为这将使他们的机器小到可以放在壁橱里，速度快到足以在实际时间

春节伊始，国内多省进一步推进量子科技发展，加强量子科技发展战略谋划和系统布局。主要如下：1月19日，安徽省发布2023年政府工作报告，指出，2022年安徽科技创新策源地建设实现重大突破。量子通信、量子计算、核聚变等领域原创成果世界领先。今后五年工作的总体要求和主要目标任务包括强化国家实验室、合肥综合性国家科学中心等战略科技力量，加快建设世界一流大科学装置群，推动量子信息、聚变能源、深空探测等科创引领高地建设。1月20日，四川省发布2023年政府工作报告，提到要加快布局卫星互联网、量子信息设施。做大做强优势制造业。前瞻布局先进计算、量子通信、工业元宇宙、类脑智能等未来产业。同日，福建省2023年政府工作报告指出，布局人工智能、量子科技、元宇宙等未来产业，打造大数据、物联网、卫星应用等千亿产业集群，实现数字经济增加值2.9万亿元以上。1月28日，江苏省发布2023政府工作报告，指出，加快新能源、人工智能、生物制造、绿色低碳、量子计算等前沿技术研发和应用推广，支持顶尖科学家领衔实施一批前沿引领技术基础研究重大项目。此外，1月16日，山东省委书记林武在接受人民日报采访时表示