前沿动态

10月11日，《自然》杂志同期发表加州理工学院、普林斯顿大学与哈佛大学研究团队的三篇独立工作[1,2,3]，展示了中性里德堡原子系统中高保真度的量子门操作与纠缠态产生。这些研究证明了中性原子阵列可以实现达到0.999级别保真度的双量子比特操作，性能与超导和离子阱等平台相当。这些进展为里德堡中性原子阵列的大规模量子计算奠定了基础。© Nature 加州理工学院团队的研究论文以《高保真度里德堡量子模拟器中的擦除转换(Erasure conversion in a high-fidelity Rydberg quantum simulator)》为题发表于《自然》杂志© Nature 普林斯顿大学团队的研究论文以《原子量子比特中的高保真门和线路中擦除转换(High-fidelity gates and mid-circuit erasure conversion in an atomic qubit)》为题发表于《自然》杂志© Nature 哈佛大学团队的研究论文以《中性原子量子计算机上的高保真平行纠缠门(High-fidelity parallel entangling gates on

据Politico报道，欧盟将密切关注保护其量子技术免受竞争对手侵害。该组织还计划对其他几项变革性技术进行更严格的控制。为了加强其技术独立性和安全性，欧盟公布了一份四项关键技术的清单，这些技术决心保护免受竞争对手的侵害。据Politico报道，该文件草案是布鲁塞尔更广泛的经济安全战略的一部分，标志着欧盟政策的重大转变，强调国家安全和经济利益。据该新闻网站报道，被挑出的四种技术“极有可能带来与技术安全和技术泄漏相关的最敏感和最直接的风险”，具体如下：量子技术：包括量子计算、量子密码学、量子通信、量子传感和雷达。先进半导体技术：此类别包括微电子、光子学、高频芯片和半导体制造设备。人工智能技术：包括高性能计算、云和边缘计算、数据分析、计算机视觉、语言处理和对象识别。生物技术：这涉及基因改造技术、新基因组技术、基因驱动和合成生物学。这份清单是欧盟新经济安全战略的一个重要方面，该战略为其经济政策增加了国家安全层面考量。据该新闻网站报道，将技术列入该清单的标准是其变革性，民用和军事用途双重用途的潜力。据Politico报道，下一步涉及布鲁塞尔和各国政府在年底前进

近日，美国国家量子计划咨询委员会数据创新中心发布综合报告。该报告对美国、英国、加拿大和欧盟支持量子研究做了简要介绍，并更新了对美国《国家量子倡议法案》的建议，包括未来五个财政年度每年至少提供5.25亿美元的资金、支持研究人员访问的量子计算资源、教育和劳动力发展计划、供应链研究以及国际合作等10条建议，为新的一版美国《国家量子倡议法案》提供了参考，旧版法案于9月授权到期，预期会进行更新授权，但是目前美国方面尚未公布重新授权的相关时间表，预计在新的众议院议长选举完成后开始推进。具体建议如下：·重新授权NQIA，并在2024财年至2028财年每年拨款至少5.25亿美元（芯片法案的资金除外）。·全额资助《芯片和科学法案》授权的量子用户扩展科学技术（QUEST）计划，以提高研究人员对美国量子计算资源的可获得性。·在美国能源部内部建立量子基础设施计划，以帮助满足研究人员的设备需求，作为NQIA重新授权的一部分。·全额资助《芯片和科学法案》授权的NSF量子教育试点计划，该计划将在未来五年内拨款3200万美元，以支持K-12学生的教育和量子信息科学基本原理的教师培训。·指导NS

据路透社报道，富士通和日本理化研究所（Riken）推出了日本第二台量子计算机，拥有64个量子比特，作为全球推动量子计算应用的一部分。据新闻服务报道，量子计算发展的这一里程碑将使富士通和日本国家层面支持的理化研究所将其新开发的量子计算机与40量子位量子计算机模拟器集成在一起。这种集成的主要目的是解决消除阻碍量子系统提供准确结果能力的错误的这一持续挑战。富士通量子实验室负责人佐藤慎太郎（Shintaro Sato）强调了这一成就的重要性，同时承认了未来的道路漫长。“这是第一步或第二步，我们还有很长的路要走，”佐藤告诉记者。参考资料：https://thequantuminsider.com/2023/10/10/japan-announces-installation-of-second-quantum-computer/

近日，韩国科学和信息通信技术部宣布，国会已通过《促进量子科学技术和量子产业法案》。该法案确立了促进量子科学技术和产业发展的综合规划，另外还包括培养人力资源、建立研究基地和集群以及国际合作的要求，将于近日颁布。具体公告中提到，韩国政府将建立推广体系，支持量子通信、量子传感器、量子计算机等量子技术，以及支持量子技术的低温冷却设备、激光技术等量子支撑技术。此外，韩国将成立了一个由政府总理担任主席的20人量子战略委员会，以制定每五年一次量子技术的综合计划。公告还要求分析量子科学技术对国家的影响，并准备应对技术发展带来的安全威胁的对策。政府将指定一个量子科学技术研究中心，作为量子科学技术产学研合作的基地，以及一个量子集群，作为量子研究和产业发展的中心。除了支持量子科学技术人才的培训外，政府还将选择和支持大学和研究生院等负责培养专业人才的专业教育机构。政府还为技术商业化和商业化提供了全面的支持和特殊案例，并决定支持国内吸引优秀的海外研发中心以及国际联合研究的场地。该法将由韩国国务委员会今后颁布，并在颁布一年后生效。科技部部长李钟镐说：“随着法案的颁布，量子科技和产业跨越推进

英国研究人员成功地测试了一根海底光纤电缆，以通过爱尔兰共和国和英格兰之间的爱尔兰海下的量子通信。这是有史以来用于在水下实现量子通信的最长的光纤电缆，也是爱尔兰和英国之间首次测试量子链路。该项目由约克大学安全自治研究所的Marco Lucamarini教授领导的研究小组使用名为Rockabill的网线进行了一系列实验。该网络由带宽基础设施提供商euNetworks拥有和运营，是最新的商用光纤系统之一，连接爱尔兰和英国，在爱尔兰的波特兰和英国的绍斯波特之间运行，长度达到224公里。参考资料：https://thequantuminsider.com/2023/10/05/researchers-test-undersea-uk-ireland-quantum-communications-link/

近日，欧洲量子技术公共研究资助计划QuantERA发布了《2023年量子技术公共政策报告》。该报告总结了31个欧盟成员国和相关国家在量子技术领域的成果、各个国家和地区的量子技术政策、相关研究资助组织提供的政策和资助工具的概况，并全面介绍了当前的量子格局。其中主要发现有：• 与2020年相比，欧州各国的量子技术战略和政策发生了显著变化。丹麦、德国、匈牙利、以色列、意大利、拉脱维亚、荷兰、瑞士和英国明确了量子技术国家战略并提供了资金支持方案。奥地利、丹麦、西班牙、瑞典、瑞士提出了大规模政府资金扶持倡议。爱尔兰、罗马尼亚、斯洛伐克、西班牙、瑞典的国家量子技术战略正在研究中。• 丹麦、爱沙尼亚、芬兰、德国、希腊、卢森堡、挪威、罗马尼亚和土耳其在制定国家层面的战略发展路线图中提及了量子技术，如预算投入、发展建议等。• 目前各国的发展量子技术的主要战略目标和举措集中在：汇集学术和行业的相关利益相关者、将量子物理的基础研究成果向应用转化以及重点发展量子计算。• 量子技术的研究人员和从业人员队伍培养日益重要，成为各国接下来政策强化支持的趋势，尤其是针对科研人员和从事相关教育的人员的

软银公司和东京大学宣布，他们于2023年9月启动了一项联合研究合作，以期在量子计算机的业务利用方面取得成果。与此相关的是，软银加入了由东京大学运营的量子创新计划联盟。软银和东京大学旨在加强产学合作，加快量子计算技术业务应用的研发，并使用量子计算机IBM Quantum System One验证应用，该计算机配备127量子位处理器，将安装在川崎企业孵化中心（“KBIC”）。软银和东京大学将把该系统与5G、6G和物联网等移动通信技术联系起来，为量子计算机的社会实践做出贡献。■关于量子创新计划联盟QIIQII联盟的成立是为了建立一个独特的量子计算技术生态系统，促进与量子计算相关的具有战略意义的研究和开发活动，并扩大日本经济发展机会。■关于共同研究合作配备超过100个量子位的量子计算机用于探索复杂问题，有望有效地解决与商业和科学领域相关的计算问题，这些问题对经典计算机来说是具有挑战性的。另一方面，当前的量子计算机，也称为噪声中尺度量子（“NISQ”）计算机，需要通过增加量子比特数量来实现性能改进，并且可能会产生由噪声增加引起的错误。因此，验证量子计算商业化的实际应用的实

普林斯顿大学的研究团队报道了构建量子中继器的新方法。他们利用固态晶体中的铒掺杂剂与纳米光子腔耦合后发射的光子，观察到36千米延迟线后80%的双光子干涉度，表明了出射光子较低的噪声水平与高度不可区分性。该研究为创建所需的通信波段光子态提供了直接途径，并为开发更灵活实用的量子中继技术提供了机遇。该成果于8月30日发表在《自然》杂志上。© Nature 研究论文以《来自单个固态铒离子的不可区分通信频段光子(Indistinguishable telecom band photons from a single Er ion in the solid state)》为题发表于《自然》杂志长距离量子网络将在量子信息科学中具有许多应用，包括超安全通信、模块化量子计算和分布式量子传感。这种网络通过在远程节点之间分发纠缠来运行。节点可以通过在其间发送光子连接起来。然而，光子在通过长链路时会衰减。即使在光纤的最佳波长（1.5微米，即通信波长）下，每20公里就会损失约一半的光子。这种损失可以通过使用称为量子中继器的中间网络节点来克服。量子中继器是使用原子或类原子系统构建的，其光学跃迁（导致

奥地利因斯布鲁克大学的研究团队利用有限范围相互作用产生的原子纠缠，显著提高了原子的光学跃迁测量精度，展示了量子增强传感器中的优势。对原子系统中量子态的控制已经实现了迄今为止最精确的光学原子钟。然而，它们的灵敏度目前受到标准量子极限的限制，这是量子力学为非关联粒子设定的基本下限。但是，当与纠缠粒子一起操作时，可以克服这一限制。该研究代表了将纠缠整合到大量粒子运行的原子光钟中的关键一步，并有望用于更好地保护束缚光学量子比特。该成果于8月30日发表在《自然》杂志上。© Nature 研究论文以《有限范围相互作用下光学跃迁的量子增强传感(Quantum-enhanced sensing on optical transitions through finite-range interactions)》为题发表于《自然》杂志量子系统的观测总是受到一定的统计不确定性的影响。“这是由量子世界的本质造成的，”论文的第一作者Johannes Franke解释道，“纠缠可以帮助我们减少这些错误。”研究人员使用激光来调整排列在真空腔中的离子的相互作用并使其纠缠。他们在实验室中测试了纠缠粒子系综的