前沿动态

1月26日至27日，意大利政府主办了第14届美国-意大利科技合作联合委员会会议（JCM）。美国国务院负责海洋国际环境与科学事务的助理国务卿Monica Medina、美国驻罗马大使馆临时代办Shawn Crowley、负责外交和国际事务的副国务卿Maria Tripodi，与意大利驻美国大使馆副馆长Mr. Alessandro Gonzales、综合促进与创新部主任Mr. Giuseppe Pastorelli参加会议。JCM于1998年启动，定期就美国的一些最重要的科学和技术进行交流合作，确定未来合作的优先事项。本次JCM召集了来自意大利和美国的政府机构和研究机构代表，讨论内容包括环境和气候科学、粒子与核物理学和天体物理学、健康研究及新兴技术等。两国代表团一致认为，科技合作受到民主价值观、公平、公平竞争、研究自由、公开、诚信和透明的影响，双方同意继续开展研究合作，包括加强物理学和天体物理学、地球科学、应用和观测、健康与生命科学、气候变化和减、高级材料、量子信息科学、数字化转型和人工智能以及能量转换等领域的合作机会。JCM强调了科学进步对社会的重要性，双方表达了在上述优先领域加

1月25日，欧洲专利局（European Patent Office, EPO）发布了有关量子技术的公开出版专利报告。此报告概述了量子计算及其细分领域的重要专利趋势，其核心观点主要有：1.过去十年，量子计算领域的发明数量成倍增长；总体而言，增长率高于所有技术领域。2.量子计算领域的专利数量高于国际专利申请的平均数量，表明对所涉技术和跨国商业化战略的经济期望很高。3.“量子计算的物理实现”、“量子纠错/缓解”和“量子计算和人工智能/机器学习”等子领域专利呈现动态增长趋势，发明数量也成倍增加。4.在量子计算领域，大约有十分之一的欧洲专利是由多个专利申请人共同申请的，且专利合作者们来自各个大洲，这表明该领域开展了积极的合作。报告指出，没有任何迹象表明量子计算领域的动态发展会放缓。未来几年，随着越来越深入到更复杂的数字化领域，量子科技领域的创新和合作将比以往任何时候更加重要，需要更多的鼓励和培养，以确保社会可以受益于该领域。参考资料：https://www.epo.org/news-events/news/2023/20230125.html

麻省理工学院和加州理工学院的研究团队揭示了由相互作用多体系统的部分测量引起的涌现随机性，并且利用该现象开发了一种新的基准协议，可以应用于现有的量子模拟器，根据它们的量子波动模式来衡量它们的保真度。该成果于1月18日发表在《自然》杂志上。在单原子的尺度上，物理学变得与经典世界迥然不同。研究人员正致力于使用量子模拟模拟器来揭示、利用和控制这些奇怪的量子效应，并通过激光和磁场进行探测。但要想从量子模拟器中收获真知灼见，首先得信任它们。或者说，研究人员必须确保他们的量子装置具有“高保真度”，能够准确地反映量子行为。例如，如果一个原子系统很容易受到外界噪声的影响，那么研究人员可以模拟一个没有噪声的量子效应。来自麻省理工学院和加州理工学院的研究团队发现了一种新的量子现象：原子的量子涨落存在某些随机性，这些随机性呈现出普遍的、可预测的模式。既随机又可预测的行为听起来可能是矛盾的，但研究团队证实，某些随机波动确实可以遵循可预测的统计模式。更重要的是，研究人员已经将这种量子随机性作为表征量子模拟模拟器保真度的工具。研究人员假设，如果他们能够开发出一种精确代表量子模拟器的动力学和普遍随机波动的

1月13日，加拿大创新、科学和工业部部长弗朗索瓦-菲利普·香槟（François-Philippe Champagne）宣布启动加拿大国家量子战略，该战略将致力实现加拿大量子技术的未来愿景，并帮助创造数千个就业机会。在2021年预算中承诺的约3.6亿加元（约合18亿元人民币）资金的支持下，该战略将扩大加拿大在量子研究方面的现有全球领导地位，并发展加拿大的量子技术、企业和人才。加拿大政府表示，国家量子战略由关键量子技术领域的三个任务驱动：一是计算硬件和软件，使加拿大在持续开发、部署和使用这些技术方面成为世界领先者；二是通信，为加拿大配备国家安全量子通信网络和后量子密码能力；三是传感器，支持加拿大开发人员和新量子传感技术的早期采用者。这些任务将通过对三个支柱的投资来推进：一是研究，1.41亿加元用于支持基础和应用研究，以实现新的解决方案和新的创新；二是人才，4500万加元用于在加拿大发展和留住量子专业知识和人才，并吸引来自加拿大和世界各地的专家，以建立量子行业；三是商业化，1.69亿加元用于将研究转化为可扩展的商业产品和服务。参考资料：https://www.newswire.

澳大利亚国立大学的研究团队展示了一种利用量子态的多个副本之间产生纠缠的集体测量，以实现对微观物体更准确测量的方法。他们在超导、离子阱和光子系统上实现了这种最佳测量，为未来的量子增强传感网络提供了一个指示。该成果于1月12日发表在《自然·物理学》杂志上。检查像汽车这样的大型日常物体的各种单独属性非常简单：汽车具有明确定义的位置、颜色和速度。然而，当试图测量像光子这样的微观量子物体时，情况便会有所不同。这是因为量子物体的某些属性是相互关联的，测量一个属性可能会干扰另一个属性。例如，测量电子的位置会影响其动量，反之亦然。此类属性称为共轭属性。这是海森堡著名的不确定性原理的直接体现——不可能以任意精度同时测量量子物体的两个共轭特性。通过将两个相同的量子物体纠缠在一起并一起测量，可以比单独测量它们更精确地测量它们的属性。为了达到多参数量子计量学和量子信息处理任务的极限，需要在量子态的多个副本之间产生纠缠的集体测量。在这项工作中，研究人员在超导和离子阱平台上设计并实现了理论上最优的集体测量电路。这些器件可以很容易地重新编程，他们以比单个量子比特上可分离测量所允许的更高的精度来估计量子比

1月10日，美国众议院多数票通过了一项决议，成立一个专门负责美国与中国竞争的特别委员会，名为美中战略竞争特别委员会。此决议是履行共和党在2022年中期选举前做出的竞选承诺，希望对抗中国日益增长的国际影响力。目前中美之间的最大竞争在科技领域，虽然美中战略竞争特别委员会没有提到任何具体技术领域，但在2021年美国国家反情报与安全中心（NCSC）发布的报告《战略竞争对手的挑战和威胁》中，明确提到“包括人工智能、量子信息科技、生物技术、半导体和自主系统在内的5个关键领域将决定中国是否超越美国成为超级大国。”中国已经成为美国的主要战略竞争对手，因为中国拥有充足的资源和全面的战略来推动技术进步。特别委员会由共和党众议员Mike Gallagher担任主席，将专注于中国的经济、技术和安全进步以及中美之间的战略竞争。该决议责成专家小组调查这些事项并提出政策建议。众议院议长凯文·麦卡锡表示，该委员会将解决诸如将工作岗位从中国带回美国、保护知识产权以及将供应链带回美国等问题。参考资料：https://www.reuters.com/world/us/new-us-house-creates-c

1月3日，特拉维夫大学（TAU）研究人员开发的一颗新的微纳卫星由SpaceX猎鹰9号火箭发射升空。据研究人员称，这颗名为TAU-SAT3的20厘米微纳卫星是以色列第一颗为推进太空光学和量子通信研究而建造的卫星，也是“向展示可靠量子通信迈出的重要一步”。TAU-SAT3由TAU的弗莱舍曼工程学院开发，它配备了一个只有几厘米长的光学装置，并配备了以色列Epsilor公司制造的车载电池，将为其在轨道上的整个生命周期提供能量。TAU弗莱舍曼工程学院院长Noam Eliaz教授表示“这是以色列第一个光学地面站，也是世界上为数不多的能够锁定、跟踪和收集从地球上看小于一个像素的纳米卫星数据的光学地面站之一。”在550公里的高空，TAU-SAT3将围绕地球运行约五年，执行多项科学任务，同时将光学和无线电通信信号发送回TAU校园楼顶上的光学地面站。随着TAU-SAT3的正式发射，以色列将一步步实现其太空探测计划。参考资料：https://www.jns.org/israeli-nanosatellite-a-breakthrough-in-quantum-communications/

2023年1月3日，日本国立自然科学研究所（RIKEN）与富士通专家联合开展项目，计划在2025年之前将量子计算能力集成到富岳（Fugaku）超级计算机中。RIKEN计划将正在创建的量子计算机与世界上第二快的Fugaku超级计算机连接起来，并在2025年左右将量子计算技术投入现实世界，此举可能提高日本公司在尖端药物、材料和其他领域的竞争地位。参考资料：https://oopstop.com/japan-creates-fugaku-super-quantum-computer/#:~:text=RIKEN%20plans%20to%20connect%20the%20quantum%20computer%20being,Wako%20near%20Tokyo%20by%20the%20end%20of%20March.

12月19日，为应对欧洲在量子技术领域面临的战略自主性挑战，并为未来欧洲量子领导者奠定基础，荷兰、法国和德国政府代表签署了《量子技术合作联合声明》。签署方希望加强荷兰、法国和德国量子生态系统之间的协同，并共同构建吸引最优秀国际人才所需的环境，为整个欧洲大陆的量子业务奠定基础。三方约定开展非正式的信息交流并定期会面，就量子技术的研究、教育、政策、实施和应用开发等方面的最新发展交换意见，探索有效协调与合作的可能性，并加强政策和资金等优先事项的一致性。此外，三方已在量子人才发展、量子供应链和量子技术领导力发展等方面积极探索合作。参考资料：https://quantumdelta.nl/the-netherlands-france-and-germany-intend-to-join-forces-to-put-europe-ahead/

12月17日，俄罗斯政府表示将在2023年和2024年向俄罗斯国有铁路公司拨款45亿卢布（6940万美元）建设量子通信网络。作为其数字经济框架的一部分，俄罗斯政府计划从2021年到2024年对俄罗斯铁路公司总投资94亿卢布（1.449亿美元）发展量子通信网络，根据俄罗斯2021年底批准的量子通信路线图，2023年和2024年分别为27亿卢布（4160万美元）和18亿卢布（2770万美元）。该路线图包括120多个项目，例如为潜在用户推广量子通信，发展量子工具的销售市场，提供量子通信服务和产品的商业化服务。基于现有光纤网络，2021年在莫斯科和圣彼得堡之间建造了第一条试点量子通信网络，线路长700公里，预计到2024年将增加到7000公里。参考资料：http://icvtank.com/newsinfo/788982.html