前沿动态

11月1日，亚马逊量子计算服务Amazon Braket宣布推出Aquila，这是QuEra Computing推出的一种新的中性原子量子处理单元（QPU），最多有256个量子比特。该处理器可以用AWS Braket SDK进行编程，很快QuEra自己的基于Julia编程语言的Bloqade软件平台也将支持Aquila。QuEra的QPU是亚马逊Braket上第一个能够进行“模拟哈密顿量模拟（AHS）”量子计算范式的设备。AHS指的是将感兴趣的问题编码成一个被称为哈密顿量的数学对象的能力，哈密顿量代表了一个量子系统的能量水平，如晶格上相互作用的自旋（spin）。亚马逊Braket上提供的中性原子QPU Aquila使用一个固有的量子系统——可调整晶格上的原子，以解决广大研究人员感兴趣的具体问题。现在，Aquila可以在美国的北弗吉尼亚地区使用。关于QuEra Computing位于美国查尔斯河畔波士顿中心的QuEra Computing是一家基于中性原子的量子计算公司，由量子信息领域的先驱科学家Mikhail Lukin、Vladan Vuletic和Markus Gr

10月26日，德国汉堡市当局宣布新的一揽子计划，将在2023年至2028年期间拨付约3410万欧元推进该市量子计算生态系统建设，其中包括投资1910万欧元建立汉堡量子计算学校，推进弗劳恩霍夫海事物流和服务中心的“汉堡航运和海事物流量子计算”项目等。10月27日，作为DLR量子计算计划的一部分，德国航空航天中心（DLR）签订了五个合同，目的是通过商业和科学的密切合作，在离子阱的基础上创建量子比特，并在四年内创建量子计算原型机。合同总金额为2.085亿欧元，这是欧盟政府为研究这项技术所做的最大单笔投资，超过了超导（5年7630万欧元）和光子（5年5000万欧元）体系。项目开发分阶段进行：（1）初步项目由恩智浦半导体德国公司（汉堡）、eleQtron和Parity Quantum Computing德国公司（慕尼黑）合作提供一个10量子比特的示范模型，计划于2023年底开始运行；（2）进行中的项目是在离子阱的基础上开发模块化、可扩展的量子计算机，正在由Universal Quantum、恩智浦半导体德国公司、eleQtron、Parity Quantum Computing公司代表德

JILA的研究团队首次实现了一种由700个原子组成的腔量子电动力学系统中的物质波干涉仪，可以以超越标准量子极限的精度测量加速度。该成果于10月19日发表在《自然》杂志上。当今最精密和最精确的量子传感器之一是物质波干涉仪。人们利用光脉冲，通过吸收和未吸收激光，使原子团同步运动或不运动。这会导致原子随着时间的推移同时出现在两个不同的地方。正如研究生Chengyi Luo所解释的那样：“我们将激光照射到原子上，从而将每个原子的量子波包一分为二，换句话说，粒子实际上同时存在于两个独立的空间中。”随后的激光脉冲逆转了这一过程，将量子波包重新聚集在一起，从而使环境中的任何变化，如加速或旋转，都可以通过原子波包的两个部分发生的可测量的干扰来感知，这很像是对普通干涉仪中的光场所做的操作，但这里是德布罗意波，即由物质组成的波。在伽利略的重力实验的量子版本中，JILA的研究团队可以测量原子在重力作用下沿着垂直方向的空腔落下的距离，但同时具有量子特性带来的精准度。通过学习如何在光学腔内操作物质波干涉仪，研究团队能够利用光与物质的相互作用在不同原子之间产生纠缠，从而更少噪声、更精确地测量重力引起的加速度。这是

10月20日，光量子计算企业PsiQuantum宣布与美国空军研究实验室（AFRL）签订一份价值2250万美元的合同，以正式确定双方在量子计算方面的合作伙伴关系。该项目强调了PsiQuantum和AFRL在量子光子芯片上的合作，这些芯片用于控制和处理基于单光子（光粒子）的量子比特。先进的量子光子芯片将由PsiQuantum和AFRL共同设计，并在纽约州的GlobalFoundries半导体工厂制造。该合同进一步推进了量子计算在光子领域的应用，团队实验思路为：基于现有成熟的半导体制造能力来加速规模化生产。关于PsiQuantum位于美国硅谷的光量子计算领域企业PsiQuantum基于光子量子比特，在提供容错通用量子计算机所需的规模上具有显着优势。目前正在与格芯合作生产量子芯片，这是通往有用应用所需的大规模量子系统的重要一步。资料来源：https://www.businesswire.com/news/home/20221019005989/en/PsiQuantum-and-Air-Force-Research-Laboratory-Announced-22.5M-Contract-to

10月19日，量子计算公司Quantinuum与日本三井物产株式会社（Mitsui）签署战略合作协议，将在日本和亚太地区合作销售量子计算技术，开发量子计算用例。双方达成了跨硬件和软件整合的战略合作伙伴关系，将共同致力于量子应用程序开发，并为在各种量子计算领域工作的组织提供增值服务，预计到2040年全球价值将达到4500亿至8500亿美元。三井物产表示将通过Quantinuum的尖端量子计算专业知识和多样化的量子人才与三井广泛的业务平台和网络相结合，开拓广泛的工业领域创造新的商业价值。关于三井物产株式会社三井物产株式会社（Mitsui）是一家全球性的贸易和投资公司，拥有多元化的业务组合，涵盖矿产和金属资源、能源、机械和基础设施以及化工行业，业务遍布全球约63个国家，并在亚洲建立了多元化和战略性的业务，以及合作伙伴组合。关于QuantinuumQuantinuum是全球最大的集成量子计算公司之一，由霍尼韦尔量子解决方案公司世界领先的硬件与剑桥量子一流的中间件和应用程序相结合而成。Quantinuum以科学为主导，以企业为驱动，加速量子计算以及化学、网络安全、金融和优化领域的应用开发。其重点

10月14日，欧洲量子互联网联盟（QIA）启动了为期七年的计划，将开发一个全栈式原型网络，连接相距数百公里的两个都市地区的用户，以构建“欧洲制造”的量子互联网生态系统。该计划的第一阶段，从2022年10月起持续3.5年，预算为2400万欧元。第一个目标是建立两个城域的网络，包含量子处理器和光子客户端，使用量子中继器的长距离光纤主干链路。这个网络将是完全可编程的，允许使用独立于平台的软件实现硬件支持的任何应用。第二个目标是为欧洲量子互联网创新创建一个量子技术转化为创新应用的平台，包括对企业家的支持、知识产权保护、培养不同领域人才、用例开发，以及将学术和工业界专家聚集一堂的技术论坛。关于欧洲量子互联网联盟欧洲量子互联网联盟（QIA）由欧洲量子先驱QuTech、ICFO、因斯布鲁克大学和巴黎量子计算中心于2017年成立，由40个学术机构、电信运营商、系统集成商和量子技术创业公司等合作伙伴组成，目标是在欧洲建立首个大规模量子网络原型。资料来源：https://www.euractiv.com/section/digital/news/new-european-quantum-internet-

10月18日消息，美国将与瑞士签署一项协议，以支持双方在量子信息科学研究和技术开发方面的国际合作。瑞士国家教育、研究和创新秘书处（SERI）高级官员将于10月19日赴美签署该项协议。两国早在2009年签署了科技合作协议。瑞士国家教育、研究和创新秘书处（SERI）发言人Martin Fischer说：“我们的目标是加强美国和瑞士之间由来已久的合作，将进一步寻求促进双边研究项目的机会。”瑞士是利用量子技术确保投票完整性的先驱。2007年，瑞士日内瓦州部署了一个由瑞士科技公司ID Quantique SA开发的量子密钥分发系统来保证选举顺利进行。美国公司也在瑞士进行量子研究，其中IBM在苏黎世运营其12个全球研究实验室之一，并与苏黎世联邦理工学院和瑞士政府建立了为期十年的战略合作伙伴关系。资料来源：https://www.bnnbloomberg.ca/us-switzerland-plan-new-cooperation-on-quantum-computing-1.1834326

7月27日，量子计算公司Multiverse Computing与全球最大汽车零部件供应商之一博世集团宣布合作开展量子数字孪生计划。Multiverse将在博世集团实施基于量子的优化算法，利用数据来评估单个设备的性能以及更广泛的生产过程，加强质量控制并提高整体效率，包括能源和废物管理，为全球多家原始设备制造商提供尖端的电子元件。博世马德里工厂技术副总裁Carlos Conde说，“与Multiverse的合作重点是通过研究量子和量子启发的机器学习工具及其使用，来提高工厂的生产力和竞争力，这符合博世集团的全球智能工厂战略”。两家公司预计将于今年末在马德里工厂开发和实施定制的量子和量子启发算法，并尝试整合到博世制造工厂的生产环境中。这是量子计算与数字孪生的首批应用之一，量子计算也将越来越多地为各行业的企业提供更优的解决方案。Multiverse Computing是一家西班牙量子软件公司，致力于运用量子技术解决金融领域的复杂问题，其旗舰产品Singularity允许各行各业的专业人士利用通用量子计算软件工具解决行业难题。该公司为金融、能源、生命科学和工业4.0等领域的公司提供服务。参考资料

英国牛津大学、德国慕尼黑大学的团队分别独立进行了与设备无关量子密钥分发（DI-QKD）技术的实验演示，两项实验证明DI-QKD消除了设备带来的安全风险，使量子加密技术离实际安全性又近了一步。相关研究成果均于7月27日发表在《自然》[1,2]杂志上。20世纪80年代，物理学家开始提出基于量子的加密方法，这些方法利用了量子系统的一个特殊性：对这些系统的测量本质上改变了系统的属性。具体来说，这些协议涉及到对量子的连续测量，其统计数据应该会暴露出任何窃听者。然而，真实的设备与数学模型是不同的，如果不完全了解这种差异，可能会给攻击留下后门。研究人员一直在努力建造能够完全按照协议规定工作的设备。2007年，瑞士政府使用ID Quantique的量子加密设备来确保其国家选举中的投票。但到了2010年，两个研究小组利用ID Quantique设备的操作与理论描述之间的差异，成功入侵了该设备。例如，一个团队利用机器产生连续光子的时间间隙，在Alice和Bob都没有注意到的情况下截获了一个加密密钥，而理论上要求连续光子的产生是没有延迟的。在任何一个密码系统，每个需要被信任的模块都可能留下被黑客入侵的后门。

2021年6月，奥地利联邦政府启动了“量子奥地利”（Quantum Austria）项目，该项目由奥地利联邦教育、科学与研究部（BMBWF）资助，资助金融为1.07亿欧元，并由奥地利科研促进署（FFG）和奥地利科学基金会（FWF）共同管理。2022年7月12日消息，FFG的第一次申请征集已有27个项目提案提交，申请总资金额为8470万欧元；投标的资金3920万欧元。其中第一个获得批准的项目是“MUSICA”（奥地利多站点计算机）项目提案，资金数额为2000万欧元。在维也纳科学集群财团领导下的该合作项目，旨在未来几年在奥地利的高性能计算领域建立一个强大的额外研究基础设施。将此HPC基础设施与量子计算机相结合是资助计划的目标之一，该项目为此提供了重要基础。参考资料：https://science.apa.at/power-search/412490101313780715