soujer

3月14日，英国科学、技术与创新部发布《国家量子战略》（National Quantum Strategy），将量子技术确定为未来十年保障英国繁荣和安全的重中之重，并为英国国家量子科技计划（National Quantum Technologies Programme ，NQTP）提供了十年愿景和扩展行动计划。该行动计划分为两个五年阶段进行，将在2024年至2034年提供25亿英镑的政府投资，并吸引至少10亿英镑的额外私人投资。该行动计划将促进量子技术领域多方面发展，包括支持建立研究中心、量子网络加速器计划、培训和人才计划、合作研发项目以及基础设施投资等。新成立的科学、创新与技术部（DSIT）部长Michelle Donelan MP表示：“2023年，英国政府成立了科学、创新与技术部（DSIT），旨在推动实现英国成为世界上最具创新性的经济体和科技超级大国的使命。2014年，英国实施了世界上首个国家量子技术计划，高度协作的量子经济体反映了十年前的远见卓识。目前，英国在量子技术方面拥有（部分）世界领先的优势，新的十年计划将进一步资助量子前沿研究，支持发展不断扩大的量子部门，为更广

量子线路综合优化

3月17日，美国国家航空航天局（NASA）宣布创建两个新的空间技术研究所，以开发工程和气候关键研究领域的技术，其中的Quantum Pathways Institute（QPI）将专注于支持气候相关研究的量子传感技术。每个研究所将在五年内获得1500万美元的资助。QPI由德克萨斯大学奥斯汀分校管理，该研究所将聚焦太空飞行任务，致力于开发满足下一代科学需求的高精度量子传感器。该研究所的合作伙伴包括科罗拉多大学博尔德分校、加州大学圣巴巴拉分校、加州理工学院，以及美国国家标准与技术研究院NIST。参考资料：https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-advance-3d-printing-quantum-tech-for-climate-research

近日，中国科大曾长淦教授、李林副研究员研究团队与北京大学物理学院量子材料科学中心冯济教授课题组合作，在二维电双层结构层间拖拽效应研究中取得新进展。通过构筑氮化硼绝缘层间隔的多种石墨烯基电双层结构，首次揭示了在层间拖拽这一复杂的多粒子输运过程中存在显著的量子干涉效应。相关研究成果以“Signature of quantum interference effect in inter-layer Coulomb drag in graphene-based electronic double-layer systems”为题于3月16日在线发表在《Nature Communications》上（DOI:10.1038/s41467-023-37197-2）。量子干涉效应是量子力学中波粒二象性的直接体现。在固体材料中，弱局域化、普适电导涨落和Aharonov-Bohm效应等独特量子输运现象，都源于载流子扩散路径之间的量子干涉。然而这些干涉行为均发生在单一导体内的载流子输运过程，可以在非相互作用的单粒子框架下很好地解释。与之相比，诸如层间拖拽效应这种路径更为复杂的多粒子耦合输运中是否会展

中国科大郭光灿院士团队在实用化量子传感研究中取得重要进展。孙方稳教授研究组利用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强，研究微波信号的探测与无线电测距，实现10-4波长精度的定位。该成果于3月9日发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。基于微波信号测量的雷达定位技术在自动驾驶、智能生产、健康检测、地质勘探等活动中得到广泛应用。尤其在当前智能化、信息化发展大趋势下，发展高性能雷达测距技术对国防安全和经济发展都方面有重要意义。量子信息技术的发展为发展雷达技术提供了新的解决方案。量子传感和精密测量利用量子相干、关联等特性提升系统对物理量的测量灵敏度，有望超越传统测量手段的精度。孙方稳研究组面向量子信息技术实用化，长期研究固态自旋体系的量子传感技术。发展了电荷态耗尽纳米成像方法，实现基于金刚石氮-空位色心的超衍射极限分辨力电磁场矢量传感与成像（Phys. Rev. Applied 12, 044039(2019)），并利用超分辨量子传感探索了电磁场在10-6波长空间内局域增强的现象（Nat. Commun. 12, 6389(2021)）。在本研究中，研究组结合微纳米分辨力的固态体

中国科学技术大学潘建伟、徐飞虎等与上海微系统所、济南量子技术研究院、哈尔滨工业大学等单位的科研人员合作，通过发展高保真度集成光子学量子态调控、高计数率超导单光子探测等关键技术，首次在国际上实现百兆比特率的实时量子密钥分发，实验结果将此前的成码率纪录提升一个数量级。该成果于3月14日在线发表于国际著名学术期刊《自然-光子学》（Nature Photonics）杂志。量子密钥分发（QKD）基于量子力学基本原理，可以实现原理上无条件安全的保密通信。提高QKD的成码率对其实用化起着至关重要的作用。高码率可为更多用户提供服务，实现大数据共享、分布式存储加密等高带宽需求的应用。此前国际上最高的实时成码率是10Mb/s（10公里标准光纤信道下）。为了实现更高的密钥率，需要解决系统发送端、接收端和后处理等技术瓶颈。在发送端，高码率QKD需要高保真度的量子态调制，然而现有QKD系统在高速调制下会产生较高误码率；在接收端，同时具有高效率和高计数率能力的单光子探测器不可或缺，超导纳米线单光子探测器（SNSPD）具有高效率和低噪声的优点，但其计数率通常受到较长恢复时间的限制。图1：高码率量子密钥分发装

3月6日，英国首相兼技术大臣公布英国新的政府计划“科学超级大国蓝图”，目标是推动英国在2030年成为科技超级大国。新蓝图是英国新成立的科学、创新和技术部的第一项主要工作，包括了十项关键行动和八项一揽子计划，政府将耗资超3.7亿英镑支持这些措施，推动从量子科技、超级计算到人工智能技术等的基础设施、投资和人才的发展。新计划的十个关键行动：1.识别、追求和实现对实现英国目标最关键的技术的战略优势。2.在国内外展示英国的科技实力和雄心，以吸引人才、投资并提升英国的全球影响力3.促进私人和公共对研发的投资，以促进经济增长和提高生产力4.建立在英国已经令人羡慕的人才和技能基础之上5.为创新科技初创企业和公司提供融资6.利用英国政府的购买力，通过公共部门采购促进创新和增长7.通过战略性国际参与、外交和伙伴关系塑造全球科技格局8.确保研究人员能够获得用于研发的最佳物理和数字基础设施，从而吸引人才、投资和发现9.利用脱欧后的自由制定世界领先的支持创新的法规并影响全球技术标准10.在整个英国公共部门营造一种支持创新的文化，以改善公共服务的运行方式，以推动科学和技

中国科学技术大学卢征天教授、夏添博士与同事合作，利用原子阱痕量分析方法实现了对极稀有同位素钙-41的单原子灵敏检测，将该同位素丰度的检测极限压低至10-17（十亿亿分之一）量级，并演示了对骨头、岩石、海水等典型样品的钙-41同位素分析。此项工作解决了地质、生物样品中钙-41同位素的探测难题，使得钙-41有望作为示踪定年同位素被应用于地球科学和考古学等领域。相关成果以“Atom-trap trace analysis of 41Ca/Ca down to the 10-17level”为题于3月2日在线发表在《自然- 物理》期刊上 [Nature Physics]。图1.钙-41同位素由宇宙射线诱导产生，有望应用于冰川与古生物等自然界样品的定年研究自然界岩石和生物骨质普遍含有丰富的钙元素，其同位素组成以稳定同位素钙-40为主，同时包含极其少量的放射性同位素钙-41。钙-41的半衰期为10万年，是碳-14半衰期的17倍，因此钙-41可以覆盖比碳-14更古老的定年范围。地球上的钙-41主要由地表浅层（几米深度）内的钙-40捕获宇宙射线中子而产生，其同位素丰度仅为10-16- 10-1

3月初，欧洲量子技术旗舰推出欧洲量子计算机项目OpenSuperQPlus（开放超导量子计算机），该项目是OpenSuperQ项目增强版，并聚集了OpenSuperQ项目大部分团队以及新的合作伙伴，包括荷兰、法国、芬兰、德国、匈牙利和瑞典以及全栈量子计算初创公司和该领域的许多其他关键参与者。由尤利希研究中心协调的后续项目涉及来自10个国家的28个合作伙伴。该团队已经形成了一个框架伙伴关系，和为期七年的项目议程，目标是建立一个1000量子位的量子计算系统。目前正在启动项目第一阶段OpenSuperQPlus 000，一方面开发用于评估硬件和软件的系统，另一方面开发面向用户的100量子比特系统，用于未来3年内的第一个量子应用。未来项目的第二阶段，还将研究量子计算系统所需的关键组件和技术。OpenSuperQPlus将由欧盟资助，其中2000万欧元来自地平线欧洲框架计划中。与其前身项目OpenSuperQ一样，该项目在OpenSuperQPlus框架内的延续旨在实现欧洲制造的多功能量子计算机，将用于在化学工业、材料科学和机器学习中应用的量子模拟特殊用例。参考资料：https://

奥地利因斯布鲁克大学研究团队利用离子阱囚禁冷却氘,首次在实验中观察到了化学反应中的量子力学隧穿效应。该成果可作为分子理论的一个基准，推进对基本碰撞过程的理解。该成果于3月1日发表在《自然》杂志上。量子隧穿效应至关重要，尤其对于那些经典物理学中被能量禁止的过程。然而，隧穿效应又是很难预测的。由于量子动力学的高维特征，这种效应在理论上的计算非常困难，在实验中也很难被发现。目前，可以在忽略量子效应的前提下用经典理论来模拟这些反应，但这种经典描述只能提供近似值，很难确定其极限在哪里。因斯布鲁克大学离子物理和应用物理系的Roland Wester长期以来一直想探索这一前沿领域。他表示：“这个实验需要非常精确的测量，且仍可以用量子力学描述。”15年前Wester在美国的一次会议上与一位同事通过谈话产生了该实验的想法，他想在一个非常简单的反应中追踪量子力学隧穿效应。Wester的团队选择了氢，即宇宙中最简单的元素作为他们的实验对象。他们将氘­——一种氢的同位素——引入到一个离子阱中将其冷却，然后再用氢气填充该阱。由于温度非常低，带负电荷的氘离子缺乏以常规方式与氢分子反应的能量。然而，在非