前沿动态

11月9日，德国工程和电子公司罗伯特·博世公司（Robert Bosch）宣称与美国IBM在量子计算领域建立合作伙伴关系，共同开展量子未来技术的研究。据博世称，IBM将为其量子计算机提供云访问，以获得其在材料模拟方面的经验。量子计算机访问能够帮助找到用于生产电机和燃料电池的贵金属和稀土的替代品，这些替代品将更低碳、更轻便、更高效、更实惠。关于Robert BoschRobert Bosch是德国一家以工程和电子为首要业务的跨国公司，是一家全球性的汽车零组件供应商。博世的核心产品是汽车零部件、工业产品和建筑产品等。博世在《欧洲汽车新闻》全球供应商100强名单中排名第一，2021年全球对汽车制造商的零部件销售额为491.4亿美元。11月16日，位于芬兰赫尔辛基的量子计算初创公司Algorithmiq宣布与IBM达成合作，以推进在生命科学中复杂问题上的量子算法研究。此次合作致力于药物开发，结合IBM世界领先的硬件、软件和量子应用专业知识与Algorithmiq的尖端算法开发人员，探索大幅减少药物发现和开发时间、成本的方法。这项工作还将为Qiskit（一种用于量子计算机的开源SDK）产生成果做

德国海德堡大学的研究团队在真空中冷却了2万多个钾-39原子形成二维玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC），并通过可调控的光阱和原子间相互作用强度实现了一个量子场模拟器。在此基础上，研究团队实现了弯曲时空下波包的传播，再现了早期宇宙模型中预测的量子场行为。对于时间和空间的不同曲率，模拟结果与理论分析预测达成定量一致，为模拟膨胀宇宙中的量子场演变提供了一个新工具。在未来，对实验装置进一步的升级将提供进入未被探索的区域的可能性，有望使人们能够进一步洞察相对论量子场动力学。该成果于11月9日发表在《自然》杂志上。通过分析宇宙的大尺度结构，宇宙学家推断出空间在大爆炸后的瞬间迅速膨胀。在暴涨过程中，宇宙是空的，除了真空中存在的量子场。这些场是如何在膨胀的宇宙的弯曲时空中演变的，仍然是一个悬而未决的问题，其解决方案可能有助于科学家理解粒子是如何产生的。重现弯曲的时空极富挑战，因为它需要对系统的空间方面和时间方面进行扭曲。空间曲率涉及系统的几何形状：它是平坦的、球形的还是双曲的。时间曲率涉及系统的演变：它是扩张、收缩还是静态。1980年，加拿大不列颠哥伦比亚大学的William Unruh指出，在移动流体中传

11月11日，在英国国家量子技术展会上，总部位于格拉斯哥的M Squared公布了英国第一台商用中性原子量子计算机的原型——Maxwell系统。Maxwell依赖于M Squared先进的激光系统和量子系统集成，以及思克莱德大学的里德堡原子和量子算法的专业知识。思克莱德大学物理系Jonathan Pritchard表示，“量子信息处理的中性原子方法为可扩展和灵活的计算平台提供了独特的优势，M Squared的基础技术无与伦比的性能是一个很好的平台，可以推动我们实验室中这些设备的极限。”关于M squaredM squared是激光和光子市场的头部公司，总部位于苏格兰，公司为英国牛津大学、剑桥大学以及美国麻省理工学院、哈佛大学等世界领先的机构和大学设计和制造一系列激光系统，为全球企业和机构提供一系列量子产品，包括集成系统（量子加速度计、量子重力仪和量子时钟）以及光学系统和电子产品。自2020年开始，M Squared一直是英国政府未来产业战略的重要组成部分。资料来源：https://thequantuminsider.com/2022/11/12/m-squared-demonstrat

哈佛大学研究团队实现了一个基于金刚石纳米光子腔中硅-空位中心（SiVs）的双量子比特集成网络节点。利用SiV的电子自旋与作为存储量子比特的硅-29核自旋间的强耦合，实现了寿命超过2秒的量子存储器，并实现了温度高达1.5 K的电子-光子纠缠门和高达4.3 K的核-光子纠缠门。他们还通过使用电子自旋作为标志量子比特，展示了在核自旋光子门中有效的错误检测，使该平台成为可扩展量子中继器的一个潜在的候选者。该成果于11月3日发表在《科学》杂志上。使用光子和物质的量子特性来传输数据的通信网络从根本上比传统网络更安全。这种量子网络的物理实现需要特殊的设备，可以将存储的信息转换为量子载体，类似于普通计算机将硬盘驱动器上的比特转换为光纤信号的方式。为了实现这种转换，该设备必须能够在静止的量子比特和用于数据传输的光子之间产生量子纠缠。一旦建立纠缠，纠缠的光子和量子比特就可以用来执行各种任务，例如生成和发送加密密钥。量子网络节点是产生和存储纠缠的地方，该节点必须有一个有效的接口来在光子和物质之间进行转换。它必须保持对物质量子比特的高度控制；它必须能够将物质量子比特中的信息转换到存储量子比特中。出于实际原因，

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-