2022年8月國內外量子科技進展
【編者按】
宏偉的大廈總是由許多大大小小的基石和支柱構成。在量子互聯的大廈藍圖中，前沿科技仍在不斷地打造更好的基石，從理論到實驗，從高精裝置到集成器件，從密鑰分發網到量子計算網……感謝您對科大國盾量子技術股份有限公司和量子信息技術的關注，我們盡力檢索了國內外主流網站和期刊，摘錄出領域關聯度和重要度較高的部分科技產業動態和前沿研究成果，供讀者快速了解。
一、本期頭條
【非凡十年丨創新聚能 打造量子科技發展體系化能力】
8月26日晚，央視《新聞聯播》以“創新聚能 打造量子科技發展體系化能力”為主題，對量子科技近年來取得的重大成果及未來發展布局進行報道。
視頻鏈接地址：
【合肥建成全國最大量子保密通信城域網】
8月26日，目前規模最大、用戶最多、應用最全的量子保密通信城域網——合肥量子城域網正式開通。該網絡由中電信量子承建、國盾量子提供核心設備，包含8個核心網站點和159個接入網站點，光纖全長1147公里，可為市、區兩級近500家黨政機關提供量子安全接入服務。該網絡后期還將服務于金融、能源、醫療、科技等行業，并有望拓展至四縣一市，接入國家量子骨干網。（來源：安徽日報、安徽網）。
原文鏈接：
https://szb.ahnews.com.cn/ahrb/layout/202208/27/node_01.html#c928469
http://www.ahwang.cn/hefei/20220826/2419436.html
二、政策和戰略
——國 內——
【河南超前布局量子通信網，建設國家廣域量子通信骨干網絡】
8月8日，河南省人民政府辦公廳印發《河南省全面加快基礎設施建設穩住經濟大盤工作方案》，提出重點圍繞量子信息等前沿領域，謀劃建設一批重大科技基礎設施。同時實施網絡安全基礎設施建設工程，包括超前布局量子通信網，建設國家廣域量子通信骨干網絡河南段及鄭州量子通信城域網等。（來源：河南省人民政府官網）
論文鏈接：
https://www.henan.gov.cn/2022/08-08/2556706.html
【鄭州鼓勵建設量子信息技術基礎支撐平臺，推動量子芯片等制備】
8月15日，鄭州市人民政府辦公廳印發《鄭州市“十四五”科技創新發展規劃》，鼓勵高校院所牽頭謀劃量子信息技術基礎支撐平臺等重大科技基礎設施。同時實施未來產業培育行動，包括在未來網絡領域，重點開展量子芯片和超導量子器件的設計制備等前沿技術研究。（來源：鄭州市人民政府官網）
原文鏈接：
http://public.zhengzhou.gov.cn/D0104X/6615380.jhtml
【廣州將圍繞量子科技等未來產業，促進創新鏈產業鏈融合發展】
8月9日，廣州市人民政府辦公廳印發《廣州市促進創新鏈產業鏈融合發展行動計劃（2022—2025年）》，表示將圍繞新興支柱產業、新興優勢產業以及包括量子科技在內的未來產業，依靠創新驅動，努力把握新興產業發展主動權，推動實現創新鏈與產業鏈深度融合，支撐經濟社會高質量發展。（來源：廣州市人民政府網站）
原文鏈接：
https://www.gz.gov.cn/zwgk/fggw/sfbgtwj/content/post_8527304.html
——國 際——
【美國《芯片和科學法案》簽署，量子領域在多方面受益】
8月25日，美國總統拜登簽署《芯片和科學法案》，為美國境內半導體芯片的開發和生產提供527億美元的資金，為無線技術供應鏈創新提供15億美元的資金，另外還有1699億美元的資金撥給國家科學基金會（NSF）、商務部、美國國家標準與技術研究所（NIST）和能源部（DOE），以資助先進研究和創新的各個方面。
據悉，該法案將通過多個項目的實施和資金支持使量子領域在多方面直接或間接受益，包括“量子網絡基礎設施”項目（5.75億美元）、“科學和技術的量子用戶擴展（QUEST）”項目（1.65億美元）、“下一代量子領導者試點計劃”（3200萬美元）等。（來源：白宮官網、QCR網站）
原文鏈接：
https://quantumcomputingreport.com/u-s-chips-and-science-act-how-does-it-impact-quantum/
【UKRI向量子研究項目投資600萬英鎊】
8月3日，英國研究與創新署（UKRI）宣布將對該國的17個量子研究新項目投入600萬英鎊。這些項目致力于利用量子計算、成像、傳感、模擬等技術解決一些基礎研究問題，包括反物質引力的量子傳感、用量子光子學模擬高能物理、量子增強干涉測量等。（來源：UKRI官網）
原文鏈接：
https://www.ukri.org/news/6-million-to-spur-the-uks-quantum-leap/
【德國巴伐利亞州向量子網絡和量子傳感器項目提供350萬歐元資助】
8月4日消息，慕尼黑工業大學（TUM）正在參與NeQuS和IQ-Sense兩個量子研究項目，這兩個項目與慕尼黑量子谷計劃有關，將獲得巴伐利亞州350萬歐元的國家資助。NeQuS項目專注于在加爾興和慕尼黑的五個不同地點的各種量子計算機系統之間的通信，旨在為未來的全球量子互聯網創造技術和科學基礎。IQ-Sense項目致力于開發具有超高分辨率和靈敏度的實用化量子傳感器。（來源：TUM官網）
原文鏈接：
https://www.tum.de/en/about-tum/news/press-releases/details/37578
【美國-愛爾蘭合作開展量子互聯網基礎技術研究】
7月底消息，美國-愛爾蘭研發合作伙伴關系項目CoQREATE獲得300萬歐元資助，用以研究將構成量子互聯網基礎的技術。通過量子互聯網將量子計算機連接在一起，這種分布式量子計算將具有比單個量子計算機更強大的計算能力。CoQREATE的研究范圍將從設備、組件和新型光子封裝技術到網絡算法和協議。（來源：愛爾蘭科學基金會官網）
原文鏈接：
https://www.sfi.ie/research-news/news/coqreate-quantum-internet/
【UNM獲得NSF獎金，將進一步開展量子科學和工程研究】
8月24日消息，美國國家科學基金會（NSF）向新墨西哥大學（UNM）和特拉華大學（UD）的研究人員撥款400萬美元，以推進量子光子技術研究，并在UNM建立量子科學與工程研究生課程。通過這筆資金，兩家機構的研究人員將設計一種制造量子光發射器以生成光量子比特的新方法。（來源：UNM官網）
原文鏈接：
https://news.unm.edu/news/unm-receives-nsf-award-to-further-quantum-science-and-engineering-research
【芬蘭與新加坡加強量子技術研究合作】
8月30日消息，新加坡國家量子辦公室、芬蘭VTT技術研究中心、IQM量子計算公司和CSC科學信息技術中心（芬蘭）簽署諒解備忘錄，以探索和促進量子技術領域的研發合作。雙方旨在加速量子技術硬件組件、算法和應用的開發，并在量子加速的高性能計算以及地面和衛星量子通信領域進行合作。該諒解備忘錄還將為量子技術國家戰略路線圖的知識交流鋪平道路。（來源：VTT官網）
原文鏈接：
三、產業進展
——國 內——
【百度發布10量子比特超導量子計算機和全平臺量子軟硬一體化解決方案】
8月25日，“量見未來”量子開發者大會在北京舉辦，政府部門人士、院士專家、產業界人士等共同探討量子計算發展前景。會議期間，百度發布10量子比特超導量子計算機“乾始”和全平臺量子軟硬一體化解決方案“量羲”，集量子硬件、量子軟件、量子應用于一體，提供移動端、PC 端、云端等在內的全平臺使用方式。（來源：百度AI官微）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/HqDFigO33DJCz9f8NZRe0A
【合肥舉辦網絡與信息安全產業鏈場景創新生態對接會】
8月6日，合肥市舉辦網絡與信息安全產業鏈場景創新生態對接會，360集團、國盾量子等網絡科技公司亮相，開展需求發布和場景能力路演，進一步釋放合肥場景創新潛能。（來源：合肥新聞網）
原文鏈接：
http://ah.anhuinews.com/hf/news/kx/202208/t20220808_6283954.html
【北京金融科技產業聯盟正式成立“量子技術專業委員會”】
8月16日消息，為貫徹落實人民銀行《金融科技發展規劃（2022—2025年）》，北京金融科技產業聯盟設立“量子技術專業委員會”，30余家機構加入專委會，由建設銀行擔任主任委員單位，工商銀行、農業銀行、中國銀行、光大銀行、華夏銀行、泰康保險、騰訊、國盾量子等擔任副主任委員單位，共同推動量子技術在金融領域應用探索。專委會將強化產學研用合作，開展量子計算、量子通信、抗量子攻擊密碼體系等量子技術在金融領域應用的標準研制、關鍵技術攻關、實驗室共建及產用對接等工作。（來源：北京金融科技產業聯盟官微）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/J8HutYSfba4T2Rf2tcgXJg
【首屆中國計算機學會量子計算大會舉辦】
8月21日，首屆中國計算機學會量子計算大會暨量子計算產業峰會在合肥舉辦。此次峰會通過線上線下同步的方式進行，來自全國各地量子計算領域專家齊聚一堂，圍繞量子計算產業進展與發展趨勢、行業應用研究等主題進行交流。會上同步發布了《量子金融白皮書》。（來源：新華網安徽）
原文鏈接：
http://ah.news.cn/2022-08/22/c_1128936045.htm
——國 際——
【印度陸軍采購量子密鑰分發系統】
8月14日消息，在國防創新卓越（iDEX）——國防創新組織（DIO）的支持下，總部位于班加羅爾的初創公司QNu Labs通過量子密鑰分發（QKD）系統，在地面光纖基礎設施中成功試驗了超過150km的安全密鑰分發?，F在印度陸軍已經通過發布商業征求建議書（RFP）的形式開始采購QNu Labs開發的QKD系統。（來源：印度新聞信息局官網）
原文鏈接：
https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1851732
【NTT DATA在六個國家設立創新中心，其中三個關注量子計算】
8月19日消息，日本電報電話公司（NTT）核心企業NTT DATA于2022年8月在日本、美國、意大利、德國、中國和印度六個國家同步啟動創新中心，專注于未來5-10年內有望成為主流趨勢的前沿技術，與追求至高至新的客戶進行共同研發、開創新商業動態。其中，日本、意大利和德國的創新中心將專注于量子計算等技術主題。（來源：NTT DATA官網）
原文鏈接：
https://www.nttdata.com.cn/news/2022/08/22
【Quantum eMotion宣布完成其QRNG技術的首個區塊鏈應用設計】
8月15日，加拿大Quantum eMotion公司宣布其量子隨機數發生器QRNG2 技術的首個區塊鏈應用開發取得了重大進展，特別是與QRNG2集成的硬件加密貨幣錢包的設計完成，使得該硬件加密錢包能夠在量子加密設備中離線存儲加密貨幣的私鑰，防止黑客竊取。（來源：newsfile網站）
原文鏈接：
【SandboxAQ與evolutionQ合作提供量子安全網安產品】
8月2日，美國人工智能和量子技術公司SandboxAQ與加拿大量子安全公司evolutionQ宣布建立合作關系，以提供強大的量子安全網安產品，保護關鍵的商業和政府數據免受量子計算機攻擊威脅。此外，SandboxAQ還宣布參與了evolutionQ的A輪融資。
通過合作，SandboxAQ將推廣evolutionQ的BasejumpQDN軟件，其用于管理和保護量子密鑰分發（QKD）的密鑰傳遞，并優化QKD的使用，以提高效率、網絡自適應和減少延遲；evolutionQ將集成和分發SandboxAQ的安全套件和服務，并挖掘利用該公司的業務、產品和技術專長。（來源：HPCwire網站）
原文鏈接：
https://www.hpcwire.com/off-the-wire/sandboxaq-announces-partnership-with-evolutionq/
【QuintessenceLabs被選為量子安全聯盟SISP計劃的首個私營部門成員】
8月25日，澳大利亞量子安全公司QuintessenceLabs宣布，已被任命為美國量子安全聯盟（QSA）戰略信息共享伙伴關系（SISP）計劃的首個私營部門成員。QSA成立于2018年12月，一直在為量子計算（QC）的新興安全環境提供背景信息。QSA和QuintessenceLabs將研究的項目之一是多態加密引擎，它將對受保護的每條數據使用不同的加密密碼。（來源：美通社官網）
原文鏈接：
【HCL Technologies和悉尼量子學院合作發展量子技術生態系統】
7月底消息，印度科技公司HCL Technologies與悉尼量子學院（SQA）簽署了一份諒解備忘錄(MoU)，以幫助加速澳大利亞量子技術生態系統的發展。通過這種產學合作，HCL Technologies和SQA匯集雙方的優勢，共同在量子技術領域為學生創造教育和發展機會。SQA由麥考瑞大學、新南威爾士大學、悉尼科技大學和悉尼大學組成，并得到了新南威爾士州政府的支持，其愿景是建立澳大利亞的量子經濟。（來源：HCL官網）
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四、科技前沿
——國 內——
【高效制備多光子糾纏態——李德堡原子方案】
中國科學技術大學、成都電子科技大學的研究人員實驗實現了擴展效率超過“傳統”方案的多光子糾纏確定性制備。該實驗利用李德堡“超原子”（低于李德堡勢壘的介觀原子系綜）制備多光子序列并形成時間位糾纏，總體光子探測效率（產生到探測）為9.4%，可擴展因子為27%，超過自發輻射糾纏光子源的多光子糾纏擴展效率，為解決概率性糾纏的擴展制約提供了有效手段。該成果8月11日發表于《Nature Photonics》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41566-022-01054-3
【緊湊載荷與中等傾角軌道的星-地QKD】
中國科學技術大學、中科院上海技物所的研究人員利用“天宮2號”空間站實驗了緊湊載荷、中等傾角軌道的星-地QKD。更大的軌道傾角實現了衛星多次過境時都可以與地面定點進行QKD，也證明了構建“量子星座”的可行性。緊湊載荷使用200mm口徑望遠鏡、850nm波長和50MHz主頻系統，星地QKD誤碼率約0.85%~2.21%，篩后密鑰率約235kb~1.33Mb。該成果8月18日發表于《Optica》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1364/optica.458330
【基于光芯片糾纏源的多終端量子網絡】
南京大學的研究人員基于波長可變的光芯片糾纏源構建了波分復用多終端量子網絡。該系統的核心是氮化硅芯片工藝環形振蕩器，可以制備覆蓋整個C波段的窄線寬（~650MHz）的能量-時間糾纏對?；谠摷m纏源構建了4節點全聯通的糾纏分發網絡，糾纏度（CHSH值）為0.856；演示了BBM92 QKD實驗，安全密鑰率約205bps。該成果8月22日以編輯推薦形式發表于《Physical Review Applied》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/physrevapplied.18.024059
【容忍基矢對準偏差的MDI-QKD方案】
中國科學技術大學、香港大學的研究人員基于非平衡基矢思想提出了一種容忍基矢對準偏差的測量設備無關量子密鑰分發（MDI-QKD）方案。該方案將基矢分為編碼基和測量基，編碼基使用時間位編碼，測量基使用混態方案，改進的分析方法在測量基各種對準偏差下具有很好的一致性，有效改善了實際應用中系統受基矢對準偏差影響嚴重的問題。該成果8月3日發表于《Optica》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1364/optica.454228
——國 際——
【高效制備多光子糾纏態——腔存儲原子方案】
德國馬普所的研究人員實驗展示了利用單個腔內存儲原子高效確定性制備多光子糾纏態的能力，實現了多達14光子GHZ態、12光子簇態制備，保真度分別高于76%和56%。該系統是目前多光子糾纏制備效率最高的平臺，首次超過了自發參量下轉換方案，為解決概率性糾纏對應用擴展的限制提供有效方案。該實驗通過重復腔內存儲原子操控實現一個序列的受控單光子輻射序列和糾纏，光子從產生到探測的效率高達43%，從而可以每分鐘完成一次多光子糾纏態測量。該成果8月24日發表于《Nature》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04987-5
【實用CV-QKD方案實現組合安全性】
丹麥技術大學、英國謝菲爾德大學、意大利巴里理工學院、英國約克大學的研究人員改進了安全證明，從而在高斯調制連續變量量子密鑰分發（CV-QKD）上實現了組合安全性。在此之前，CV-QKD的組合安全證明是基于雙模擠壓相干態完成的，擠壓相干態調制復雜且難以突破距離限制，而簡單的高斯調制方案還未能包括組合性定義。本方案使CV-QKD系統的實用安全性向離散變量QKD方案靠近了一大步，基于2×10E8個相干態可實現20km鏈路上的抗聯合攻擊，基于1000M個相干態可提取41Mb密鑰。該成果8月12日發表于《Nature Communications》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32161-y
【手持式量子密鑰分發發送終端】
德國Ludwig-Maximilians大學的研究人員展示了一個手持式的自由空間量子密鑰分發發送終端樣機。該發送終端采用BB84協議、被動編碼方案，光源、偏振器和空間模合并波導、光圈、色散分束器、準直鏡等器件的整合結構尺寸為2×2×35mm3，采用850nm信號光，控制電路PCB尺寸為96×60×18mm3，采用100MHz重復頻率；在30cm自由空間傳輸（可忽略損耗）實驗中，總體誤碼率為2.1%，發送端相關的誤碼率為1.5%，安全成碼率為103.2kbps。該成果8月25日以編輯推薦形式發表于《Physical Review Applied》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/physrevapplied.18.024067
【高效制備電子-光子糾纏對】
德國馬普所、哥廷根大學、瑞士聯邦技術研究院的研究人員實驗實現了基于自由電子腔的高效電子-光子糾纏對制備，該裝置中每通過一個電子，有2.5%的概率形成一個電子-光子糾纏對。該裝置主要由基于光子芯片的衛星共振腔構成，利用自由電子與真空漲落場的相位匹配相互作用，產生光子與電子能級偏移的糾纏。該裝置已用于量子增強成像，未來也可用于量子糾纏效應研究、預報式單電子/光子態制備等。該成果8月11日發表于《Science》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1126/science.abo5037
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