前沿动态

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

12月14日，美国阿贡国家实验室量子信息科学研究中心Q-NEXT发布了《量子互连路线图（A Roadmap for Quantum Interconnects）》，概述了在未来10到15年的时间尺度上发展量子信息所需的研究和科学发现。路线图讨论了量子互连在计算、通信和传感三个领域的作用，并回顾、总结了相关的科学问题和研究需求。该文件将这些考虑提炼为对未来十年战略科技研究的建议；除此之外，该路线图的制定还有一个更广泛的目标：为全世界量子科学和工程界制定未来十年所需的研究指南。该路线图特别关注量子互连，即在系统之间、远距离链接和量子信息传输以实现量子计算、通信和传感的设备。报告从计算、传感和通信的角度，重点讨论这种纠缠分发的科学和技术需求。每个部分都确定了未来十年推进研究领域所需的科学和技术要求，并概述了将技术转化为实际优势所需的发展。一、量子计算(一)未来10年的科技任务i.在低温下连接到量子比特以及量子比特之间的连接是具有挑战性的，目前，由于要求量子比特位于一个芯片上，并且需要使用物理体积很大的电子元件，如隔离器，这限制了集成进展。建立量子芯片之间的互连能力（例如，电缆上的2量子比特门

12月10日，美国参议院国土安全和政府事务委员会高级成员、共和党参议员Rob Portman和民主党参议员Maggie Hassan宣布，参议院通过了两党合作的《量子计算网络安全防范法案》，为联邦政府防范基于量子计算的数据泄露做好准备，加强国家安全。至此，该法案已通过了参众两院的审议，最终将由美国总统签署发布。随着量子计算的迅速发展，美国联邦机构努力确保联邦网络安全。法案提出者众议院议员Nancy Mace和Ro Khanna说，“随着量子计算的进步，我们需要采取措施保护美国个人数据以及美国国家安全相关数据。我很高兴参议院通过了这项法案，这将保护我们的信息系统，确保有价值的数据安全，在此过程中，国会将起到监督作用。”《量子计算网络安全防范法案》将要求管理和预算办公室（OMB）优先采购联邦机构的信息技术并将其迁移到抗量子密码；在美国国家标准与技术研究院（NIST）的抗量子密码标准发布一年后，OMB将制定指南评估关键系统；OMB将向国会发送一份年度报告，其中包括如何解决抗量子密码风险的战略、可能需要的资金以及相关技术。参考资料：https://estonianfreepress.com/c

12月9日，在白宫的一份声明中，美国总统拜登任命了John Preskill、Jun Ye（叶军）等15名量子信息领域学者加入美国总统咨询委员会——国家量子倡议咨询委员会（NQIAC），并强调国家量子计划是一项超越任何联邦机构的国家政府工作。《国家量子倡议法案》是一项政府整体计划，旨在确保美国在量子信息科学领域继续处于领先地位，涉及的革命性技术包括量子计算机、量子网络和量子传感器。NQIAC由来自工业界，学术界和联邦实验室的相关领域专家组成，于2019年8月由《国家量子倡议法案》授权成立，NQIAC的任务是对国家量子计划（NQI）进行独立评估，并向总统、国会主席、国家科学技术委员会（NSTC）、量子信息科学小组委员会等机构提出建议，以便在审查和修订NQI计划时做决策。2022年5月美国总统拜登将NQIAC提升为总统咨询委员会。参考资料：https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/12/09/president-biden-announces-key-appointments-to-boards-an

谷歌量子AI研究团队使用24个超导量子比特的量子处理器上使微波光子聚在一起成为束缚态，然后发现这些光子团在一种预期会溶解成通常的孤立态的条件下存活下来。这一发现首次在量子处理器上实现，标志着这些平台在研究量子动力学方面发挥着越来越大的作用。该成果于12月7日发表在《自然》杂志上。在真空中传播的光子不会相互作用。然而，许多技术应用和基础物理研究都需要相互作用的光子。因此，实现光子之间具有强的相互作用的量子平台构成了一个主要的科学目标。在这方面，超导电路是很有希望的候选者，因为它们提供了一个可配置的晶格，在该晶格中，离散数量的光子可以被限制在量子比特位置，在格点之间跳转并发生交互。耦合元件的可调谐性使光子能够在两个点位之间跳跃，量子比特的非线性导致光子之间的相互作用。谷歌团队研究了一个能够容纳微波光子的24个超导量子比特环。通过将量子门应用于相邻量子比特对，光子可以通过在相邻节点之间跳跃并与相邻光子相互作用来行进。为了严格证明束缚态的行为确实与粒子一样，具有明确定义的量，如能量和动量，研究人员开发了新技术来测量粒子的能量如何随动量变化。通过分析光子之间的相关性如何随时间和空间变

12月1日，美国国防部长Lloyd Austin宣布成立战略资本办公室（OSC）。根据美国国防部的公告，OSC通过与私人资本合作，帮助企业开发更多对国家安全至关重要的关键技术，包括下一代国防技术、生物技术和量子科学。根据2022财年联邦预算数据，美国国防部计划支出1.21万亿美元预算资源，用以OSC在政策、收购和研究方面开展工作，增加关键技术公司可用的资金量，在国防高级研究计划局（DARPA）和其他帮助创新技术商业化的国防部门扩大关键技术生产投资。参考资料：https://www.heraldandnews.com/news/local_news/pentagon-to-help-fund-next-generation-weapons-biotech-quantum-science/article_db9b9022-71ca-11ed-9adb-9b4b0761366c.html

11月24日，西班牙加泰罗尼亚的六家研究机构，光子科学研究所（ICFO）、加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所（ICN2）、高能物理研究所（IFAE）、巴塞罗那大学（UB）、加泰罗尼亚理工大学（UPC）和巴塞罗那自治大学（UAB）正式启动了“量子互联网计划”，旨在开展量子技术研究，并最终将其应用在未来的欧洲量子互联网中。该项目未来三年的研究获得了1500万欧元的资助，其中970万欧元来自于欧盟复苏基金的资助，530万欧元来自科学与创新部。该计划的主要目标是研究目前尚未商业化的概念和技术开发，包括通信和计算、传感器和量子材料。与此同时，开展量子中继器和存储器的开发工作，通过光纤实现超过100公里距离的量子通信。同时，团队还将研究时间信号的超精确分布、量子传感器和分布式量子计算的连通性以及量子材料特性的探索技术。参考资料：https://www.icfo.eu/news/2105/start-of-the-future-quantum-internet-research-program-in-catalonia-with-next-generation-funds/