前沿动态

6月28日，韩国通过了《2023年度国家研究开发事业预算分配调整（案）》。韩国政府将在半导体、尖端生物、宇宙航空、量子等战略技术领域投入3.4791万亿韩元，其中，在量子计算领域将支持953亿韩元（约5亿元人民币，同比提升36.3%）。6月29日，韩国宣布将与法国加强量子计算科研合作，法国驻韩国大使馆和数字服务企业Atos共同主办的“通过科学和产业合作，加强下一代高性能计算（HPC）能力的会议”在韩国举行。会议认为，韩国和法国的合作应侧重于三个重点：加强在HPC、AI和量子计算方面的科学合作；开发经典-混合架构；培养人才并加强培训。韩国正在积极采取措施加快量子技术的发展。6月9日，韩国标准与科学研究院（KRISS）表示，计划在2026年底前开发一台50量子比特的量子计算机，旨在赶上在量子计算领域遥遥领先的美国和中国。参考资料：https://www.hellodd.com/news/articleView.html?idxno=97345http://www.ksw-news.com/news/articleView.html?idxno=415893

6月16日，芝加哥大学普利兹克分子工程学院和芝加哥量子交易所（The Chicago Quantum Exchange, CQE）宣布，首次使用量子密钥分发网络连接了芝加哥市和郊区的阿贡国家实验室——该网络的长度几乎是美国以往最长的量子通信网络的两倍。即将向学术界和产业界开放的芝加哥量子网络，将成为美国首批公开的量子安全技术试验台之一。这将使芝加哥成为美国最大量子网络之一的中心，并进一步巩固了该地区作为全球领先的量子研究中心的地位。阿贡国家实验室已经在2020年启动了89英里（144公里）的量子环路，并在此基础上新建了35英里（56公里）的延长线。整个网络现由6个节点和124英里（200公里）的光纤组成，在阿贡国家实验室和芝加哥南部的两座建筑之间传输量子编码信息，一座在芝加哥大学校园，另一座在海德公园附近的CQE总部。目前，该网络正在使用东芝提供的技术积极运行量子安全协议，在芝加哥和西郊之间以超过80kps的速率通过光缆分发量子密钥。东芝公司参与该项目使得芝加哥网络成为学术界、政府和产业界之间的一次独特合作。芝加哥量子交易所（CQE）由芝加哥大学、阿贡国家实验室、费米国

6月15日，麦肯锡发布最新研究报告《量子技术监测》（Quantum Technology Monitor）。报告分析了全球量子计算、量子通信、量子测量三个领域的科研、产业、投资等区域竞争情况，报告主要结论有：从资金投入来看，2021年量子技术（QT）启动资金和投资活动超过了14亿美元，是2020年的两倍多。QT资金也开始向成熟的初创企业转移：近90%的资金是针对A、B、C和D轮融资的公司。从行业发展来看，制药、化工、汽车和金融这四个行业仍然有望成为“量子优势”的第一批受益者，最早在2035年有望实现近7000亿美元的价值。从全球竞争来看，中国的量子科技活动正在加速。中国政府的投资估计高达153亿美元，是欧盟政府投资（72亿美元）的两倍以上、美国政府投资（19亿美元）的八倍以上（注：原文此处关于我国投入的描述并不准确，主要体现了美国对我国量子科技迅速发展的担忧）。中国在所有技术领域都增加了QT专利，在全球QT专利总数中占一半以上。但量子科技市场仍然主要集中在北美地区：拥有近40%的公司和超过60%的创业资金。12个最大的硬件公司中，有10个位于北美；中国拥有最广泛的量

作为加拿大国家量子战略的一部分，6月20日，南安大略省联邦经济发展署（FedDev Ontario）事务部长Helena Jaczek宣布，即日起，企业可以向申请南安省的区域量子倡议（RQI）提出申请，即南安大略省联邦经济发展署将在六年内提供了超过2300万加元（约合1.2亿元人民币），以支持符合条件的企业为国内和全球市场推进和商业化其量子产品和解决方案的商业化。这项投资是推进国家量子战略的重要一步，2021年加拿大政府宣布启动一项3.6亿加元（约合19亿元人民币）的国家量子战略（NQS），以支持加拿大量子产业，并帮助建立巩固加拿大在这个不断增长的行业的全球领导地位所需的人才资源。加拿大政府已经在帮助加拿大公司将其量子技术推向市场，包括通过ISED的加拿大创新解决方案计划，加拿大国家研究委员会（NRC）挑战计划和通过南安大略省联邦经济发展局提供的区域量子倡议计划进行投资。该项投资包括将向涉及一系列量子科研及商业化活动的项目提供高达500万加元的可偿还捐款，以扩大加拿大的量子技术公司的产品商业化和市场解决方案。例如，面向市场的技术示范；将新技术推向市场的商业化案例；以及采用量

新南威尔士大学（UNSW）的一个团队设计了由扫描隧道显微镜加工的原子构成的量子处理器——一个由10个量子点组成的量子集成电路，以模拟聚乙炔链(C2H2)n的结构和能量状态，展示了该团队将硅中电子和原子的量子态控制在前所未有的精细水平的能力。该成果于6月22日发表在《自然》杂志上。超导性、磁性、低维电子输运、拓扑相和物质的其他奇异相是由粒子间强关联产生的，使用经典计算方法难以模拟大的量子系统的这种复杂性。一个有希望的解决方案是建立一个相同规模的物理系统，以便直接模拟这些相互作用的费米子系统，这个方案称为量子模拟。半导体量子点是强关联电子系统量子模拟的新兴平台，它们可以被设计来模拟量子强关联。然而，尽管之前已经报道过Fermi–Hubbard模型和Nagaoka铁磁性的模拟，强关联拓扑物质的最简单的一维模型，多体Su–Schrieffer–Heeger（SSH）模型，迄今为止仍然难以直接由电子模拟，主要是因为需要精确地设计电子之间的长程相互作用来再现所选的哈密顿量。SSH模型是拓扑物质的典型示例，描述了电子沿着具有交错隧道耦合的一维二聚晶格跳跃。SSH模型已在从里德堡原子（约10μ

6月14日-16日，英国和法国分别举办了两场重要的量子会议。6月14日，法国举办了第一届法国量子会议（France Quantum Conference），会议主旨是聚集量子领域杰出参与者，包括Quandela、Atos、Pasqal、Multiverse、Qubit Pharmaceuticals等企业创始人，通过经验分享、案例讨论、具体举措和未来挑战讨论等，助推本地和国际支持法国量子生态系统建设。另一场会议是6月15日-16日召开的伦敦量子计算峰会（Quantum Summit 2022）。会上，英国商业、能源和产业战略大臣Kwasi Kwarteng表示，量子计算行业将在英国量子技术的发展中发挥关键作用，到2024年，英国量子技术项目的公共和私人投资预计将超过10亿英镑，英国国家量子计算中心(NQCC)也将启动培养量子高素质人才、分享量子知识的计划。本次英国量子计算峰会的召开是对6月13日发布的《英国数字战略》政策的产业性支持。6月13日，英国科技部长Chris Philp在伦敦科技周上公布了新的英国数字战略，并表示在未来十年中，商业和研究的许多方面将被量子计算所改变

2022年5月，美国国家标准与技术研究院（NIST）已向六个州的七个组织拨款208万美元，用于制定制造技术路线图，以加强美国在制造行业领域的创新和生产力。6月13日，NIST宣布授予大学、行业和非营利组织长达18个月的项目资助，开展先进制造技术路线图计划(MfgTech)工作，以解决美国先进制造技术发展的优先事项，例如关键基础设施的制造、通信以及建设中的变革性方法和技术。其中，独立非营利性研究机构SRI International宣布，它被NIST选中制定有史以来第一个量子技术制造路线图(QTMR)。QTMR将确定美国量子相关领域的竞争发展和供应链差距，促进多个量子技术应用领域发展。该路线图重点关注识别美国量子相关设备、组件和系统先进制造的障碍；具体来说，它将确定共同需求和挑战、评估供应链障碍，并对各种技术和制造差距进行详细分析。QTMR工作将有助于确定共同的制造挑战，并促进美国潜在制造机构的规划，以支持发展量子技术。SRI International计划于2022年9月启动QTMR工作，利用其行业、国家实验室、学术合作伙伴以及SRI管理的量子经济发展联盟(QED-C)成员

美国国家标准与技术研究院(NIST)和科罗拉多大学博尔德分校(CU Boulder)的联合研究机构JILA领导了一项研究，展示了如何使用激光从超导量子比特中读取信号，并且不会破坏量子比特。该成果于6月15日发表在《自然》杂志上。超导量子比特阵列所构建的超导量子计算机是可扩展量子计算的领先平台，在适当的情况下，超导体将以“光子”的形式发射量子信号，这些光子以微波频率振荡。超导设备运行通常要求100mk以下的温度，其量子信息编码在微波场中，如果在常温下传输，则会被热噪声破坏。相比较下，光量子网络用于长距离传输量子态（主要以可见光形式）时不要求低温环境。因此，连接超导量子比特的微波场和可见光的量子电光换能器将极大扩展量子信息科学的能力。对超导量子比特光量子网络的追求催生了寻找高效、低噪声电光转换技术的丰富研究领域。虽然目前已经取得了重大进展，但如何将这些换能器与超导量子比特以不干扰量子比特操作的方式结合起来仍然是一个突出的挑战，部分原因在于，将微波光子转化为可见光所需的主要工具之一是激光，而激光是超导量子比特的克星。即使来自激光束的一个杂散光子击中量子比特，它也会完全擦除量子信息。　

6月7日，美国和丹麦签署了一份关于量子信息科学与技术（QIST）合作的联合声明，利用两国在QIST的优势加强供应链与产业基础发展，并培养下一代量子人才。美国政府在发展QIST方面进行了大量投资，形成了国家Q-12教育合作伙伴关系、13个QIST研究中心和一个强大的行业联盟。同样，丹麦在量子领域拥有强大的研究和教育环境，正在制定新的量子研究战略和更广泛的跨政府量子行动计划，该计划旨在加强丹麦量子生态系统与可信赖合作伙伴的国际合作。白宫科技政策办公室量子信息科学助理主任、国家量子协调办公室主任Charles Tahan表示，“解决量子信息科学中最棘手的问题需要强有力的国际合作。美国-丹麦量子合作声明的签署将再次确认我们两国愿意共同努力克服这一领域的主要障碍。”https://www.state.gov/joint-statement-of-the-united-states-of-america-and-denmark-on-cooperation-in-quantum-information-science-and-technology/

5月31日，新加坡宣布启动量子工程计划（QEP），以提高新加坡在量子计算、量子安全通信和量子设备制造方面的能力。量子工程计划（QEP）由新加坡国立大学（NUS）、新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）、新加坡科技研究局（A*STAR）和新加坡国家超级计算中心（NSCC）主办，将协调各研究机构的活动并建立公私合作，使新加坡处于量子技术的前沿。根据新加坡“研究、创新与企业2020计划”，将投入2350万美元，为期3.5年建设三个国家平台。三个国家量子平台分别为：国家量子计算中心，将通过行业合作开发量子计算能力并探索应用；国家量子无晶圆厂，将支持量子器件的微制造技术和使能技术；国家量子安全网络，将在全国范围内对量子安全通信技术进行试验，旨在增强关键基础设施的网络安全。https://thequantuminsider.com/2022/05/31/singapores-three-new-national-platforms-aimed-at-making-country-a-global-quantum-leader/