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量子相变与非常规超导

中国科大郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作，制备了基于二氧化钒(VO2)相变薄膜的类脑神经元器件，并利用金刚石中氮-空位（NV）色心作为固态自旋量子传感器探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接，展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成果近日以“Quantum imaging of the reconfigurable VO2synaptic electronics for neuromorphic computing”为题发表于国际权威期刊《Science Advances》(Science Advances 9, eadg9376 (2023))。图1.类脑神经元动态网络结构示意图类脑神经元器件，即通常所说的类脑芯片，是指利用神经形态器件去模拟人脑中的神经元、突触等基本功能，再进一步将这些神经形态器件联结成人工神经网络，以模拟“大脑”的信息处理和存储等复杂功能。二氧化钒(VO2)作为典型的氧化物量子材料，在近室温附近具有可逆的绝缘-金属相变，是制备高开关比突触器件的理想材料。本研究中课题组研究人员基于近十年VO2的研

中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、陆朝阳、刘乃乐等组成的研究团队与中国科学院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，成功构建了255个光子的量子计算原型机“九章三号”，再度刷新了光量子信息的技术水平和量子计算优越性的世界纪录。科研人员设计了时空解复用的光子探测新方法，构建了高保真度的准光子数可分辨探测器，提升了光子操纵水平和量子计算复杂度。根据公开正式发表的最优经典精确采样算法，“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍。“九章三号”在百万分之一秒时间内所处理的最高复杂度的样本，需要当前最强的超级计算机“前沿”（Frontier）花费超过二百亿年的时间。这一成果进一步巩固了我国在光量子计算领域的国际领先地位。图1：实验装置示意图量子计算是后摩尔时代的一种新的计算范式，它在原理上具有超快的并行计算能力，可望通过特定量子算法在一些具有重大社会和经济价值的问题方面相比经典计算机实现指数级别的加速。因而，研制量子计算机是当前世界科技前沿的最大挑战之一。为此，国际学术界制定了三步走的发展路线。其中，第一步是实现“量子计算优

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，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

（延期）High-temperature superconductivity in the Su-Schrieffer-Heeger-Hubbard model

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/

潘宁阱与精密测量物理