光子盒研究院出品

四所大学5个团队活动ERC资助，合计1270万欧元

欧洲研究委员会(ERC)向卡尔斯鲁厄理工学院物理学家 Alexey Ustinov 授予高级资助，将在未来五年内分别获得 270 万欧元的资助。在他的项目Milli-Q（毫米波超导量子电路）中，他们将在稳定性和能源效率方面得到进一步发展。

芬兰阿尔托大学和 VTT 的Mikko Möttönen教授也获得欧洲研究委员会（ERC）为ConceptQ项目提供的250万欧元ERC资助。Möttönen的团队旨在开发一种新的量子比特，它将更准确地执行量子运算。

卢森堡大学物理与材料科学系主任、理论化学物理学教授 Alexandre Tkatchenko 教授获得ERC高级资助。该项目涉及物理学、化学和生物学中更广泛的量子材料领域。资助金额为250万欧元，为期五年。

此外，来自奥地利因斯布鲁克大学的量子物理学家 Francesca Ferlaino 和 Hans Briegel 也获得 ERC 高级资助，他们在五年内获得高达 250 万欧元的基础研究资金。他们将用于研究量子物质模拟的新系统和人工智能驱动的量子实验模型。

原文链接：

https://www.miragenews.com/two-erc-advanced-grants-for-scientists-of-kit-772031/

https://www.aalto.fi/en/news/mikko-mottonen-and-his-team-aim-to-rein-in-qubit-errors

https://www.azoquantum.com/News.aspx?newsID=8965

中国量旋科技将帮助智利搭建量子实验室

Quanvia是一家致力于应用量子计算模型的公司，位于西班牙（毕尔巴鄂），并在美国（华盛顿）和智利（圣地亚哥）分别设有办事处。目前，对量子相关的教育投资已成为行业基石，Quanvia想让教育机构有可能拥有自己的量子实验室。

“我们对这项新技术的收购产生了令人难以置信的反应，尤其是在大学、学校和教育培训中心。超过 45 家机构表现出真正的兴趣。这些计算机经过特别设计，使得应用一些算法、逻辑门和提取结果变得简单而友好，而不会失去那些致力于研究的人所必需的复杂性”，Quanvia的执行合伙人 Javier Mancilla 解释道。

实验室的设备是由中国公司量旋科技（SpinQ）创建的双子座Mini、双子座和三角座提供的，这些计算机具有2-3个量子比特，可在室温下工作，并在学习过程中使用多种量子算法。

为此，公司将通过优化、模拟或机器学习等方式提供解决方案，让全体师生在所谓的“量子实验室”内自主和专有地使用量子计算机，其中尚未确定最初将在何时以及在哪些教育机构中实施。

原文链接：

https://www.ruetir.com/2022/04/26/the-first-quantum-laboratories-will-reach-educational-institutions-in-chile-ruetir/

到 2028 年，全球量子传感器销售收入将接近8亿美元

根据 IQT Research 的一份新报告，到 2028 年，全球量子传感器销售收入将接近8 亿美元，到 2031 年将达到13 亿美元。

量子传感器正在迅速商业化。例如，量子传感器将成为空中交通管制和医疗保健等领域的日常现实。同时，数以千计的单光子光学探测器将很快用于光学量子计算机和 QKD。量子传感器市场以量子磁力计为主。最有前途的技术是基于金刚石的氮空位中心传感器、光泵气室磁力计和 SQUID。

由于当前的全球不确定性，国防部门的资金将成为量子传感器发展的强大推动力。几乎所有的量子传感器类型都可以重新定位为两用系统。然而，有相当数量的主要仅对军事应用有价值（例如，量子雷达）或取决于军方将技术成熟到与商业应用相关的程度。量子传感器将集成到物联网 (IoT) 中。纠缠量子传感器的分布式网络将在未来出现，但具体的量子物联网应用更近在咫尺。

原文链接：

https://www.prnewswire.com/news-releases/iqt-research-report-pegs-revenues-from-quantum-sensors-at-almost-us-800-million-by-2028-301531941.html

英国电信和东芝试用首个商用量子安全网络

英国电信和日本东芝于今日启动了量子安全网络的首次商业试验，该网络将阻止在量子计算成为主流时出现的加密漏洞。两家公司表示，专业服务集团安永将使用该网络连接其在伦敦的两个站点，一个位于伦敦桥，另一个位于金丝雀码头。

量子计算利用了亚原子粒子的特性，叠加、纠缠等特性将导致计算能力呈指数级增长。

英国电信的首席技术官Howard Watson表示，量子技术可能被用来破解目前正在传输数据的加密密钥。然而，量子密钥分发（QKD）在光纤网络中使用光子技术来传输加密密钥。如果QKD在传输过程中被黑客攻击，其状态会被改变，因此攻击会被实时检测到。

两家公司表示，英国电信将在其 Openreach 专用光纤网络上提供端到端的加密链路，而东芝则提供 QKD 硬件和密钥管理软件。

原文链接：

https://www.reuters.com/business/bt-toshiba-trial-first-commercial-quantum-secured-network-2022-04-26/

德国政府批准DESY量子研究基金

德国联邦政府和欧盟正在资助两个新的量子技术项目，分别为研究噪声在量子计算机中的作用的NiQ 项目和欧盟在 QuantERA 框架计划中资助的 T-NiSQ 项目，开发用于验证量子组件的诊断工具。

“新获得的资金以极好的方式补充了战略量子技术计划 DESY QUANTUM，”DESY 量子技术联合协调员和领先科学家、亚琛工业大学教授 Kerstin Borras 说。“获得资助的项目将提供对物理学的深刻见解，并显着加速量子技术的发展。”

NiQ 项目（量子算法中的噪声）的目的，一方面是减少噪声（这会显著损害量子计算机的性能）；另一方面，在某些情况下可以专门利用不可避免的噪声来更快地获得结果。该项目由萨尔大学协调，已于 2 月启动，计划为期三年，由 BMBF （德国联邦教育及研究部）资助，总额近 200 万欧元。

原文链接：

https://sciencebusiness.net/network-updates/german-government-approves-funds-quantum-research-desy

荷兰代尔夫特量子生态系统的成员获得两笔研发资助

荷兰代尔夫特量子生态系统的成员在两项研发资助中获得 550,000 欧元，第一笔资助是由南荷兰省提供的，金额为35万欧元。它被授予Orange Quantum Systems、Delft Circuits和Leiden Cryogenics三家公司的研究合作，这些合作正在研究量子技术的实际应用。第二笔赠款金额为20万欧元，由鹿特丹大都会区、海牙和南荷兰省提供给ImpaQT计划。ImpaQT计划致力于为希望使用 ImpaQT 计划成员提供的组件构建自己的量子计算机的组织提供由组件和相关服务组成的价值链。ImpaQT联盟的成员包括QuantWare、Demcon、Qu&Co、Orange Quantum Systems、Qblox和 Delft Circuits。

原文链接：

加拿大量子算法研究所公布首批附属研究员名单

加拿大量子算法研究所 (QAI) 正式确定了量子研究人员和行业合作伙伴之间的创新合作，这是一个非营利组织，旨在帮助确保不列颠哥伦比亚省在量子计算技术应用领域的全球领导者地位现实世界的问题。

目前，来自不列颠哥伦比亚省各大学的11名研究人员被指定为首批附属研究员，他们分别来自西蒙·菲沙大学(SFU)、维多利亚大学(UVic)和不列颠哥伦比亚大学(UBC)。

附属研究员最初被任命为一年任期（可根据资金情况续约），可以参加QAI的所有活动，并为自己及其学生和博士后获得各种支持服务，使用QAI的日用工作区，以进一步与QAI和行业伙伴互动。

原文链接：

俄亥俄州立大学建立量子信息科学与工程中心

俄亥俄州立大学最近宣布，它正在建立量子信息科学与工程中心 (CQISE)。量子信息科学与工程是一个广泛的跨学科领域，有可能通过开发新的量子技术，并利用这些技术来增强现有活动，以及考虑对社会和文化的变革性影响。

“我很高兴地宣布成立新的俄亥俄州立量子信息科学与工程中心，我们的科学家和工程师将在这里利用量子力学的特性来改变通信、计算和传感，”俄亥俄州立大学校长 Kristina M. Johnson 说。

2021 年 7 月，俄亥俄州立大学加入了芝加哥量子交易所，这是一个高速发展的量子技术研发知识中心。同年9 月，由俄亥俄州立大学领导的 QuSTEAM 计划从美国国家科学基金会获得了 500 万美元的资助，以通过革新和创造更公平的量子科学教育途径来培养多元化、有效的和现代的量子科技人才。

Ronald M. Reano[2] 说道：“从传感器到通信，再到计算和模拟，量子信息的进步正在为跨越现代科学技术的范式转变奠定基础，我们很高兴有机会将俄亥俄州立大学打造成该领域的领导者，并帮助创建一支具有量子素养的人才队伍，随着技术的进步而进步。”

该中心在研究、教学和外展方面确立了目标，并且已经在制定支持大学量子生态系统发展的战略。开发培训计划和短期课程的工作已经在进行中，以培训研究人员了解关键量子相关工具的范围和使用，并创建基金以支持跨学科量子研究。

CQISE的成立是该大学增加融合研究机会和加速社会影响的战略计划的一部分。该中心还将提供与领先组织和公司合作的更多机会，以推动跨部门的量子科学。目前摩根大通、芝加哥大学、芝加哥量子交易所、美国能源部量子信息科学中心等都将与俄亥俄州立大学合作开展量子研究。

原文链接：

https://news.osu.edu/ohio-state-establishes-center-for-quantum-information-science-and-engineering/

赫瑞瓦特大学量子研究人员获得74.7万英镑资助

赫瑞瓦特大学的研究人员获得了资金，以更深入地研究量子技术的可能性。新投资将用于帮助解决英国寻求成为全球量子技术领导者的潜在障碍。

赫瑞瓦特大学光子学和量子科学研究所的Xin Yi 博士获得了 747,000 英镑的 EPSRC 量子技术职业发展奖学金。该奖学金将允许他开发一种短波红外量子探测器，该探测器将成为量子技术的关键组成部分之一。在接下来的五年里，Xin Yi 博士将产生新型短波红外SPAD（单光子雪崩二极管）以及人工设计的电子雪崩区域，以提高未来基于量子技术的应用的范围和性能，并为其制造开发供应链和技术。

EPSRC跨理事会项目主任 Kedar Pandya 博士补充说：“发展国家在量子技术方面的能力将确保英国保持在研究的前沿，最终将改变我们经济和社会的更大领域，从安全和金融、交通、通讯、土地使用和医疗保健。”

原文链接：

https://www.digit.fyi/funding-research-possibilities-quantum-tech/

佐治亚理工大学获得920万美元资助，用于开发混合量子-经典系统

由佐治亚理工学院（GTRI）领导的一个研究团队最近被一个920万美元的资助项目选中，该项目旨在展示一个混合计算系统，该系统将结合经典计算的优势和量子计算的优势来解决一些世界上最困难的优化问题。

该研究得到了美国国防高级研究计划局 (DARPA) 的支持，作为其含噪声中等规模量子器件优化 (ONISQ) 计划的一部分。

在该项目的前 18 个月中，研究人员证明他们可以使用由 10 个量子比特组成的离子链来制造他们的优化机器。在第二阶段，他们将解决将其扩展到数百个甚至上千个量子比特的挑战，这对于使用10量子比特系统开发的控件运行优化算法是必要的。

未来的技术挑战包括使用永久磁体而不是超导磁体来保持均匀的磁场，超导磁体通常只有家用热水器那么大。

研究人员计划使用多普勒激光冷却，减慢离子的运动，来创建一个晶体结构，其中钙离子排列成三角形阵列。创建稳定的结构对于了解每个离子的位置的能力至关重要，以便它们的状态可以单独翻转。

原文链接：

https://www.newswise.com/articles/quantum-classical-computing-combine-to-tackle-tough-optimization-problems

01 Communique Laboratory Inc.为其量子安全隐写技术申请专利

01 Communique Laboratory Inc.宣布，已就其量子安全隐写技术提交国际专利申请，该技术允许在任何普通数字媒体中秘密隐藏敏感数据。这种革命性的技术可以应用于NFT、数字钱包、所有权的数字证明等市场。

该公司创造了一种量子安全的隐写技术方法，利用公司受专利保护的IronCAPTM加密技术将大量数字数据隐藏在图片、音频或视频剪辑中。该公司计划将这项正在申请专利的最新革命性技术应用于其最近宣布的量子安全区块链项目。

原文链接：

https://finance.yahoo.com/news/01-communique-announces-patent-filing-120000045.html

亚马逊AWS Marketplace上线量子驱动的随机数发生器

澳大利亚国立大学 (ANU) 宣布 ANU Quantum Numbers (AQN) 在线随机数发生器已在亚马逊AWS Marketplace上线，以扩展该服务并将其提供给超过31万名活跃的 AWS 客户。

据 ANU 称，AQN使用量子技术通过测量真空的量子波动来高速实时生成真正的随机数。通过AWS Marketplace，ANU提供了一个非常强大的随机源，全球客户可以轻松访问。

对于该服务的免费版，任何在线的人都可以创建一个 API 密钥，每月向 AQN API 发出多达 100 个请求。而通过在 AWS Marketplace 上启动 AQN，AWS 客户可以发出无限制的请求，但是每个请求需要付费。

澳大利亚国立大学表示，过去 10 年里，AQN 一直在开展实验室外的业务。该大学已收到来自 70 个国家的超过 20 亿份随机数请求，用于临床试验、模拟电脑游戏中的过程和事件、生成安全密码、模拟病毒爆发行为和预测天气。

原文链接：

https://www.zdnet.com/article/anu-launches-quantum-powered-random-number-generator-on-aws-marketplace/

IQM量子处理器工厂获得欧洲投资银行3500万欧元贷款

欧洲投资银行 (EIB) 已向 IQM 量子计算机公司贷款 3500 万欧元，以加速其在芬兰埃斯波的欧洲首个量子专用制造工厂的量子处理器开发和商业化。这笔贷款是欧洲担保基金推出的风险债务产品的一部分，旨在为受疫情影响的中小型公司提供流动性。

有了这笔资金，IQM将完全控制量子处理器的开发并加强其在欧洲的领导地位。此前，IQM推出开源处理器设计软件KQCircuits，并宣布用于HPC中心的量子加速的Q-Exa项目以及量子制造设施的开放的消息。

原文链接:

https://meetiqm.com/articles/press-releases/iqm-gets-35-million-boost-from-eib/

Entrust帮助企业为后量子 (PQ) 安全做好准备

可信身份、支付和数据保护解决方案的领先提供商 Entrust 最近宣布了四款新产品，旨在帮助组织评估其加密立场并将抗量子算法集成到其加密工作流程和服务中，帮助企业为量子计算机带来的安全挑战和机遇做好准备。

产品包括：支持 PQ 准备的加密中心扩容，Entrust nShield 后量子密码选项包，量子Java工具包和面向后量子的PKIaaS（公钥基础设施即服务）。

原文链接：

https://finance.yahoo.com/news/entrust-helps-enterprises-prepare-now-140000825.html

PsiQuantum：光子学是通往百万量子比特的最佳路径

16年创立，是少数保持适度低调的量子计算初创公司之一。

最近，PsiQuantum创始人之一、现任首席科学官Peter Shadbolt介绍了该公司基于融合的量子计算架构，并表示光子学是通往百万量子比特的最佳路径。

PsiQuantum使用一种线性光量子计算形式，其中单个光子被用作量子比特。在过去的一年半里，PsiQuantum已经发表了几篇描述该方法的论文。计算流程是生成单光子并将其纠缠在一起。PsiQuantum对光子使用双轨纠缠/编码。纠缠在一起的光子就是量子比特，并被分组为PsiQuantum所谓的资源状态，其实就是一组量子比特。融合（fusion）测量充当量子门。Shadbolt说，这些操作可以被映射到一个标准的门组，以实现通用的纠错量子计算。

原文链接：

https://www.hpcwire.com/2022/04/21/psiquantums-path-to-1-million-qubits-by-the-middle-of-the-decade/

PureVPN推出抗量子加密密钥

虚拟专用网络提供商 PureVPN 自本周二开始推出其最新的隐私功能，即抗量子加密密钥。该公司表示，它的目标是在未来十年内防止今天生成和捕获的加密用户流量免受量子计算机潜在解密的威胁。VPN 的高级加密密钥是使用剑桥量子的Quantum Origin平台生成和部署的，这标志着 PureVPN 更大的量子验证战略的第一阶段。

该公司目前拥有超过 300 万用户和 6,500 台服务器的网络，该公司引用了 Dimensional Research 的一项研究，声称全球 600 名网络安全专家中有 89% 预测到 2026 年，当前的加密将受到量子计算能力的影响。

PureVPN表示，抗量子加密密钥是其抗量子算法的多阶段过渡计划的第一步，该公司表示，该算法目前正在通过美国国家标准与技术研究院（NIST）的批准程序。其抗量子加密密钥将在Windows、Mac、iOS和安卓应用程序上推出。首先部署在美国、英国、澳大利亚、加拿大、德国和荷兰。

原文链接：

https://www.cnet.com/tech/services-and-software/purevpn-begins-rolling-out-quantum-resistant-encryption-keys/

德国电网运营商测试基于QKD的量子安全商业方案

德国北部最大的电网运营商之一Schleswig-Holstein Netz已使用ADVA公司的 ADVA FSP 3000 平台与ConnectGuard ™第 1 层加密技术，成功完成了量子安全数据传输的现场试验首次采用完整的商业解决方案，基于量子密钥分发(QKD)的面向未来的密钥交换被用于加密跨架空光纤电缆的数据进行加密。到目前为止，确保 QKD 在恶劣的户外架空光纤条件下的性能被认为是一个主要障碍。

该试验表明，关键任务的公用事业网络现在如何应对来自量子计算机的攻击的紧迫威胁。ADVA 的合作伙伴ID Quantique公司的技术在生成 QKD 密钥方面也发挥了重要作用。

QKD 提供了一种方法来保护敏感数据传输免受所有形式的网络攻击，包括来自可能使传统公共钥密码无用的量子计算机。以量子态分发加密密钥可确保任何拦截流量的尝试都会干扰光子，从而引入编码错误并提醒运营商。但在电力基础设施中实施该技术具有挑战性，因为大多数公用事业通信网络都与长距离高压架空线相结合。由于QKD的性能很容易受到环境因素的影响，稳定性是Schleswig-Holstein Netz公司试验的一个关键标准，但事实证明该配置是稳定的，适用于架空光纤。ADVA解决方案的成功为量子安全的公用事业网络指明了方向。

原文链接：

https://www.businesswire.com/news/home/20220425005727/en/Schleswig-Holstein-Netz-tests-quantum-secured-transport-over-aerial-fiber-with-ADVA

Spiceware发明了用于量子环境安全的随机数生成器

韩国计算机安全初创公司 Spiceware 推出了一种基于强化学习的动态伪随机生成器和一种即使针对量子计算机也能确保安全的密码系统。

该公司称，这是世界上第一个基于人工智能的随机数生成器。当前的随机数领域专注于基于硬件芯片的量子随机数，因此需要开发一种新的、仅由软件组成，不受成本和其他环境限制的新随机数。

强化学习由无数变量和公式组成，通过学习自行更新，使得下一个随机数无法用已经生成的随机数模式来预测。该研究还表明，新的随机生成方法满足随机性和不可重复性。

原文链接：

https://pulsenews.co.kr/view.php?year=2022&no=366610

HPCwire新增量子计算版块QCwire

高性能计算网站HPCwire的运营公司Tabor Communications Inc. (TCI)宣布推出其最新版块QCwire，将涵盖量子计算相关内容。

HPCwire在 2022 年第一季度发表了 100 多篇关于量子的文章和新闻，其涵盖了与量子计算相关的所有内容，重点是使能技术、实际用例和应用以及量子社区本身。

而QCwire将为关注量子计算的发展和采用提供更集中的视角，介绍寻求将量子计算带入现实的广泛活动、公司和人员。其将研究许多硬件平台和量子比特技术，研究“量子”公司及其研究和商业化战略，并回顾该领域的合作努力和资助活动。覆盖范围将扩展到美国国家量子计划及其在实践中的表现，以及美国能源部对量子计算的大赌注，包括评估一切的测试平台，从量子计算硬件和控制电路到开发单光子源和建立量子互联网的协议。

原文链接：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/tabor-communications-launches-quantum-computing-publication/

埃森哲正在招聘元宇宙、量子计算和区块链人才

埃森哲在亚太地区的招聘职位从2021年1月的约 8,900 个增加到 2022 年 3 月的12,500多个，增长了40%。GlobalData显示，过去六个月，埃森哲与元宇宙、量子计算和区块链相关的职位增加了一倍以上。

元宇宙、量子计算和区块链相关的已发布职位从2021年10月的65个增加到2022年3月的131个。

原文链接：

本源量子首批量子金融行业应用课程上线

为了更好地服务于CCF“司南杯”量子计算编程挑战赛参赛选手的备赛和加固量子计算爱好者的基础知识学习，本源量子重磅推出国内首批“量子计算+行业应用”技术指导课程，课程包含量子金融、量子化学两个课程体系，后期将逐步面向全球开放。

课程主要围绕金融衍生品的相关背景、定价模型，以欧式期权定价为例，讲述量子计算在金融领域的主要应用方法。可以充分了解金融衍生品概况，学习经典蒙特卡罗法基本原理，并以投资组合优化中的有效边界问题为例介绍其在金融领域的应用、量子蒙特卡罗法的三大步骤、量子期权定价以及制备概率分布等。

原文链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/f8RbwH3S_qjioYsRxF5HmA

东芝与芝加哥量子交易所就量子密钥分发达成合作

东芝和芝加哥量子交易所(CQE)宣布使用东芝的复用QKD单元，在芝加哥大学和美国能源部阿贡国家实验室之间启动量子密钥分发(QKD)网络链接。该链接是在美国建立的多节点量子网络的一部分。

芝加哥大学和其他 CQE 成员机构的研究人员和学生将使用 61 公里长的链路进行测试和研究，这将促进 CQE 成员机构和第三方制造商之间的更大合作，以建立量子基础设施和劳动力未来。

由于量子计算机将强大到足以破解现代安全方法，因此开发量子证明加密框架是避免未来潜在问题的关键。预计到 2030 年，量子网络的价值将增长到 34 亿美元，因此需要更长期的测试平台来确认硬件功能、软件兼容性和安全性，为量子未来做准备。CQE研究人员计划在网络上进行各种测试，包括将噪声注入光纤以了解它如何影响整个网络的通信和安全性，以及尝试将设备连接到量子存储器。

原文链接：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/toshiba-cqe-partner-on-quantum-key-distribution/

是德科技与新加坡量子工程计划达成合作

是德科技公司与新加坡量子工程计划(QEP)签署了一份谅解备忘录(MOU)，以合作加速量子技术的研究、开发和教育。

根据谅解备忘录，QEP和是德科技将密切合作开发量子仪器包，以及使量子系统具有可扩展性和可部署性的技术。此外，他们还将建立一个名为“量子联合创新加速器”的计划，使参与 QEP 的研究人员能够轻松访问是德科技的多种软件设计工具和先进的测试和测量设备。研究人员可以申请评估是德科技在其实验室中的测量工具，并访问托管在是德科技新加坡办公场所的设备。是德科技和 QEP 将建立一个合作框架，以加速新兴量子技术生态系统的研发。

原文链接：

https://www.businesswire.com/news/home/20220427005691/en/Keysight-and-Singapore%E2%80%99s-Quantum-Engineering-Programme-to-Accelerate-Research-Development-and-Education-in-Quantum-Technologies

本源量子发布首批量子化学行业应用课程

在本源量子金融行业应用课程上线后，为了满足参赛选手的备赛需求，同时为化学行业从业者提供体系化的学习思路，本源量子推出量子化学行业应用技术指导课程，面向全球用户免费开放，已上线至本源量子教育云、本源量子哔哩哔哩、本源量子知乎号、腾讯课堂、网易云课堂、腾讯视频、领英、YouTube、Facebook等平台。

课程内容包括：计算化学中典型问题、量子算法在化学中的应用和ChemiQ量子计算化学软件三个部分。课程主要介绍计算化学中的典型问题，着重讲解势能面的概念和应用案例；针对使用经典方法模拟量子系统时存在偏差的问题，以及其计算成本过大的问题，量子计算被逐渐引进到化学计算中，介绍量子算法在化学中的应用；介绍ChemiQ量子计算化学软件，应用量子算法研究一些简单的化学问题。

原文链接：

https://mp.weixin.qq.com/s/maSpGDuGckAGvM-AEomJQg

魔角扭曲双层石墨烯提供了一种新的超导材料

名古屋大学物理系的 Hiroshi Kontani 教授和 Seiichiro Onari 博士等物理学家详细介绍了一类新型超导材料——魔角扭曲双层石墨烯（MATBG）的超导特性。

在 MATBG 中，两层石墨烯本质上是排列在蜂窝晶格中的单一二维碳层，以一个魔角（约 1.1 度）偏离，这导致旋转对称性的破坏，形成高阶对称性SU(4)。随着温度的变化，系统会经历量子波动，就像原子结构中的水波纹一样，这导致电子结构发生新的自发变化和对称性降低。这种旋转对称性破坏被称为向列状态，并且与其他材料的超导特性密切相关。

Kontani 教授和 Onari 博士最近在《Physical Review Letters》上表示通过使用理论方法，更好地理解和阐明 MATBG 中这种向列状态的来源。Onari博士解释说：“由于我们知道高温超导性可以由铁基超导体等强相关电子系统中的向列波动引起，阐明这种向列有序的机制和源可以导致更高温度超导体的设计和出现”。

研究人员发现，MATBG 中的向列有序源于一个结合了谷底自由度和自旋自由度的新自由度波动之间的干扰，这在传统的强相关电子系统中尚未报道过。扭曲双层石墨烯的超导转变温度非常低，为 1K（-272°C），但向列状态将其提高了几度。

研究结果还表明，尽管 MATBG 在某些方面表现得像铁基高温超导体，但它也具有一些非常令人兴奋的独特特性，例如，净电荷回路电流在谷底极化状态下产生磁场，而回路电流在向列状态下会被每个谷底抵消。此外，石墨烯的延展性也在增加这些超导体的实际应用方面发挥重要作用。

原文链接：

中科院物理所使用超导量子比特取得一系列实验进展

最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心固态量子信息与计算实验室Q03组许凯副研究员，范桁研究员，超导国家重点实验室SC5组郑东宁研究员，与浙江大学王浩华教授团队，及日本理研张煜然博士、野理(Nori)教授等合作，利用具有20超导量子比特的器件，在物理所新搭建的超导量子计算平台，成功实现了超导量子比特多粒子纠缠态的制备，并结合体系的测量优势，首次实现了非线性压缩系数的测量。

实验表明，制备19比特非高斯压缩态，可以实现非常接近海森堡极限的精度，其获得的量子优势是同比特数目的实验结果中最好的，见图一，所达到的量子计量学优势可以和其它系统成千上万粒子数的纠缠体系比拟，显示了超导量子计算技术的先进性，相关成果于近期发表于Phys. Rev. Lett. 128, 150501 (2022).

另外，中国科学院物理研究所范桁研究员、博士生孙政杭与中国科学技术大学朱晓波教授、潘建伟教授团队合作，基于24比特梯子结构的超导量子器件，实现了一维XX和梯子XX两种不同性质模型的量子模拟，分别观测到了量子热化、信息扰动（information scrambling）和可积系统的非各态历经动力学特征，物理所团队负责其中的理论方案，成果于近期发表于Phys. Rev. Lett. 128, 160502 (2022).

原文链接：

http://www.iop.cas.cn/xwzx/kydt/202204/t20220425_6438603.html

利用量子“奇异”特性改进电子显微镜

美国俄勒冈大学（UO）物理学家 Ben McMorran 实验室的两项新进展正在改进显微镜。两者都来自利用量子力学的基本原理：电子可以同时表现得像波和粒子，即波粒二象性。

其中一项研究找到了一种在显微镜下研究物体而不接触物体的方法，从而防止示波器损坏易碎样品。第二个设计了一种同时对样本进行两次测量的方法，从而提供了一种研究该物体中的粒子如何跨距离潜在地相互作用的方法。McMorran和他的同事将他们的发现都发表在《物理评论快报》杂志上。

原文链接：

https://around.uoregon.edu/content/see-how-quantum-weirdness-improving-electron-microscopes

科学家在没有磁场的情况下实现单向超导

由荷兰代尔夫特理工大学副教授Mazhar Ali领导的研究小组找到了一种在没有磁场的情况下实现单向超导的方法。这项发表在《自然》杂志上，其研究结果利用了二维量子材料，为超导计算铺平了道路，超导计算可以使电子器件的速度提高数百倍，而且能量损失为零。

这一发现可以为显着提高当前连接的速度和效率以及更快的融合路径铺平道路。如果你将一根超导线从这里旋转到月球，它会毫无损失地传输能量。此外，据荷兰研究理事会(NWO)称，使用超导体代替常规半导体可能会节省多达 10% 的西方能源储备。

在该团队所谓的“量子材料约瑟夫森结”中，研究人员用量子材料势垒代替了约瑟夫森结中的经典势垒材料——两个超导体与超导体之间的非超导经典势垒材料的三明治——量子材料势垒。内在特性可以以创新的方式调节两种超导体之间的耦合。

科学家们现在正在考虑提高工作温度和扩大生产规模，以确保约瑟夫森二极管的商业应用。

原文链接：

https://eandt.theiet.org/content/articles/2022/04/scientists-discover-revolutionary-one-way-superconductor/

科学家开发了一种只需1个量子比特的安全协议

利用量子物理定律，哥本哈根大学数学科学系的研究人员开发了一种新的安全协议，该协议使用一个人的地理位置来保证他们正在与正确的人进行通信。

研究人员确保一个人的位置的方法将信息组合在一个量子比特中，然后是经典比特，由我们在普通计算机中熟悉的 1 和 0 组成。这两种类型的比特都需要发送网络犯罪分子无法阅读、破解或操纵的消息，并且可以确认一个人是在你的银行办公室还是在某个遥远的国家。

由于海森堡不确定性原理在量子物理学中的作用，量子比特充当了信息的一种锁定，它导致量子信息在尝试测量时被破坏并且无法解码。也正是由于所谓的“不可克隆定理”，使得量子信息无法被截获和秘密复制。这将在相当长的一段时间内保持这种情况。在构建成熟的量子计算机并且黑客可以访问之前，该方法是完全安全的，并不可能被破解。

研究人员还强调新方法特别方便，因为位置验证只需要一个量子比特。因此，与许多其他需要进一步开发的量子技术不同，这一新发现可以在今天投入使用。这项研究结果在两方之间的通信需要非常安全的情况下特别有用，比如互联网上的支付或敏感个人数据的传输。

原文链接：

https://www.eurekalert.org/news-releases/950877

零指数超材料为量子力学的基础提供了新认知

由哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究助理 Michaël Lobet 和 SEAS 的巴尔干斯基物理学和应用物理学教授 Eric Mazur 领导的一个国际物理学家团队正在从动量的角度重新审视量子物理学的基础，并探索当光的动量减少到零时会发生什么。该研究发表在《自然之光：科学与应用》上。

一类新的超材料正在引发对这些基本现象的质疑，这些超材料的折射率接近于零，这意味着当光穿过它们时，它不会像波一样在波峰和波谷阶段传播。相反，波被拉长到无穷大，形成一个恒定的相位。当这种情况发生时，量子力学的许多典型过程就会消失，包括原子反冲。

近零折射率材料中一些基本过程受到抑制，但其他过程得到增强，比如海森堡的不确定性原理。这些新的理论结果从动力的角度为近零折射率光子学提供了新的启示，这对于激光和量子光学应用非常有用。该研究还可以揭示其他应用，包括量子计算、一次发射单个光子的光源、光通过波导的无损传播等等。

该团队接下来的目标是从动量的角度重新审视这些材料中的其他基础量子实验。

原文链接：

https://phys.org/news/2022-04-zero-index-metamaterials-insights-foundations-quantum.html

科学家开发了基于纳米晶体的量子电子学的可扩展平台

发表在《Advanced Functional Materials》杂志上的一项研究报告了一个可扩展的平台，该平台是通过切片技术与III/V纳米线（NW）的汽液固生长相结合开发的。该平台可以确定地传输单个和融合纳米晶体的大阵列，提供单个单元控制和自由选择目标衬底。

纳米晶体（NC）必须以确定和可扩展的方式进行处理，然后才能用于从新型晶体管到生物传感、光电设备和现代量子器件等研究领域。一般来说，有两种主要的方法可用于可扩展的NC处理。其中一种方法依赖于衬底；在这种情况下，纳米晶体要么被蚀刻，要么从特定的衬底上生长出来，便于后续生产阶段（如电路制造）。另一种方法主要是基于传输；纳米晶体首先被制造出来，然后传输到一个专门的衬底上。而纳米切片技术是在聚合物中注入元件并使用超薄切片机切出非常薄的样本，是一种替代策略，它试图合并两种方法的好处。

未来可以优化切片平面和NW高对称性晶体轴的方向，以增强晶体的裂解和NC架构。此外，应研究其他增加传输模式的方法，包括在切片之前进行高介电物质的原子层沉积，去除或改变聚合物，以及现场沉积的连接。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202112941

铈基磁体Ce_2Zr_2O_7中罕见量子无序相的实验证据

通过对中子散射、热容量和磁化率测量的分析，加拿大麦克马斯特大学为Ce_2Zr_2O_7中的罕见量子自旋液体相位提供了新的实验证据。量子自旋液体是一种神秘且极受欢迎的磁相，其中磁自旋保持无序并以量子纠缠的方式波动至零温度。具有我们不太熟悉的新的激发态。

此外，这些系统中的长程量子纠缠是包括量子计算在内的量子技术的一个要求。Ce_2Zr_2O_7是一种特殊的量子自旋液体候选物，最近备受关注，由于铈磁自旋的“偶极-八极”特性，为低温下新的量子自旋液体相位提供了可能性。这项新工作详细阐述了在Ce2Zr2O7中低温下这种量子自旋液体相位的情况，并将其确定为“偶极”和“八极”性质之间的边界附近的新型量子自旋液体相位。

原文链接：

https://www.newswise.com/articles/experimental-evidence-for-rare-quantum-disordered-phase-in-cerium-based-magnet-ce2zr2o7

英国NPL在超导量子电路材料领域取得了重要进展

英国国家物理实验室（NPL）科学家与物理化学专家合作，利用最先进的电子顺磁共振 (EPR) 技术来了解与超导量子电路相关的材料，其结果发表在最近的《科学进展》杂志上。

近年来，超导量子计算机的规模和复杂性迅速增加，现在的重点是展示容错纠错量子计算。目前进展受制于相对较短的相干时间和量子比特的状态保真度。这些障碍主要归因于与量子比特相互作用的原子级材料缺陷。到目前为止，材料科学家可用的技术在很大程度上无法获得这些缺陷。

通过利用高磁场 EPR 提供的固有高分辨率，结合核光谱技术，该团队能够详细研究 Al2O3（一种存在于所有现代超导量子处理器中的材料）上的特定表面自由基。

该研究揭示了自由基的复杂结构：电子耦合到Al2O3 晶格中的多个 Al 原子以及许多单独的氢核。这反过来又允许将该自由基具体归因于表面缺陷。这是第一项能够揭示与导致超导量子电路退相干相关的表面缺陷的确切结构和形成化学的实验工作。

该研究在量子电路材料领域取得了重要进展，因为它为缺陷的化学和结构识别提供了首批直接途径之一。新的材料科学可以理解缺陷在量子电路中出现的位置，而无需进行材料、制造工艺和器件性能之间的复杂且通常不确定的相关性研究。

原文链接：

https://phys.org/news/2022-04-advancing-materials-science-superconducting-quantum.html

制造纳米级磁性粒子的新方法，有望在未来的量子计算机中发挥作用

瑞典隆德大学的研究发现了一种使用超快激光脉冲制造纳米级磁性粒子的新方法。这一发现可以为新的、更节能的技术组件铺平道路，并在未来的量子计算机中发挥作用。

磁性斯格明子（skyrmion）有时被描述为磁性涡旋。与铁磁状态不同——出现在罗盘和冰箱磁铁等传统磁铁中——斯格明子状态非常奇特：磁化方向在材料中并不指向同一方向，而是最好将其描述为一种旋转的磁力。将斯格明子用于技术目的需要在短时间尺度上高效地写入、擦除和操纵粒子，并具有高空间精度。

研究团队已经确定了一种解释实验方案的微观机制，该实验方案已被证明可用于创造奇异的斯格明子。使用飞秒激光脉冲——持续十亿分之一秒的光脉冲——研究人员表明，有可能以超快的速度产生斯格明子。

这一新发现可以带来许多应用，包括量子技术——量子力学特性用于解决传统计算机无法处理的极其先进的计算的领域。诸如斯格明子和所谓的自旋波之类的磁激发也被认为能够帮助减少技术组件的能源消耗，从而有助于实现未来的气候目标。

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/04/220425104858.htm

超纯金刚石晶圆可能是释放量子计算能力的关键

日本Adamant Namiki Precision Jewellery公司与九州佐贺大学合作，创造了新的2英寸Kenzan金刚石晶圆，其纯度足以用于量子计算。

虽然确实存在具有所需纯度的金刚石晶圆，但是以前生长 2 英寸晶圆（直径约 55 毫米）的尝试导致了氮杂质的含量，这使得晶圆对计算行业几乎没有用处或没有用处。Adamant Namiki的Kenzan金刚石因其尺寸和低氮性质，可能被用于量子存储功能，使用 2 英寸金刚石晶圆进行量子存储，可以存储多达 10 亿张充满数据的蓝光光盘。

原文链接：

中科院精密测量院开辟量子电动力学理论检验的新方法

近日，中国科学院精密测量院原子分子外场理论组研究员唐丽艳、副研究员张永慧等与澳大利亚国立大学K.G.H.Baldwin团队、加拿大温莎大学G.W.F.Drake团队合作，实现了氦原子413 nm幻零波长的精确计算和精密测量，开辟了“隐形”原子幻零波长精密测量检验量子电动力学（QED）理论的新途径。

对QED理论的严格检验有助于确定基本物理常数、探究原子核相关性质、以及探索超越标准模型以外的新物理，迄今QED理论检验的方法有电子反常磁矩的精确确定，少电子原子分子精密谱研究。

不同于传统的检验QED理论的能谱测量方法，该工作采用“隐形”原子的幻零波长对QED进行检验。国际合作团队通过改变磁阱中氦原子玻色爱因斯坦凝聚体的空间振荡频率来测量光学偶极势的新方法，同时结合高精度原子结构理论计算，实现了在三百万分之一水平上对QED理论的新检验。

自2019年起，理论上精确计算了延迟效应和磁化率对幻零波长的修正，精度达10 ppb（~10-9）水平。未来实验测量精度有望提高一个数量级，达到30 ppb水平，在此精度下一方面可拓宽人们对于QED理论的认知，另一方面可能探测到原子核的相关效应，这为从“隐形”原子角度探究核结构性质开辟新的研究窗口。

原文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2502

西安交大科研人员在高维量子导引研究中获得重要进展

量子导引是介于量子态的纠缠不可分性和贝尔非局域性之间的一类特殊的量子非局域特性，其具有天然的不对称性，被认为是单方设备无关量子信息处理的必要资源。对于大多数量子系统而言，精确量化纠缠的有效维度是非常重要的。但因为目前量子导引有效维度判定理论的限制，实验上仅允许使用两组测量设置对量子系统进行测量，这种方法不能准确认证量子系统的有效导引维度。

近日，西安交通大学物理学院张沛教授团队提出了一种高鲁棒性和高准确性的量子导引维度判定方法，在单方设备无关情况下，对共享量子态的维度进行可靠而准确的认证提供了有效途径。研究工作主要通过更多的测量设置对较低维的量子导引态集合施加限制，提出更强的基于多测量设置的真正高维量子导引理论判据，并在实验上利用双光子高维轨道角动量量子纠缠态，对理论加以验证。结果表明，此方法在噪声环境下的准确性和鲁棒性均优于现有的其他方法。

该研究成果以《基于多测量设置的高维量子导引认证的鲁棒方法》为题发表在美国光学学会旗舰期刊《光学》上。此研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等资助。

原文链接：

http://news.xjtu.edu.cn/info/1004/181575.htm

香港大学利用金刚石NV色心设计了量子级纳米精密印刷技术

能够在集成电路上随意布置单个氮-空位（NV）色心是实现实际应用的关键需求。这对于采用量子技术至关重要，这带来了几个新的机会和领域，包括量子通信、量子计算机和量子计量。

有几种方法可以将具有NV色心的纳米金刚石排列在不同的基板和电路上，包括先进的“拾取和放置”纳米操作方法。然而，不精确的定位精度、有限的产量和工艺复杂性仍然是一个问题。

香港大学机械工程系的Ji Tae Kim博士和电机与电子工程系的褚智勤博士设计了一种用于金刚石中的NV色心的量子级纳米精密印刷技术。这种独特的技术兼具实用性和成本效益，为制造量子信息处理、量子计算和生物传感设备打开了大门。这一突破在《先进科学》杂志上进行了报道。这项创新已经在美国获得了专利。

NV色心是纳米金刚石中最普遍的缺陷，是金刚石晶格中的点缺陷。由于即使在室温下也有前景的量子态，它已成为量子系统的动力源，而其他量子系统，如超导量子干涉装置，只能在低温下运行，温度范围从-150°C到绝对零度(-273°C)。

凭借其可光学寻址的自旋自由度，这种类原子固态器件提供了在固态量子计算机中用作量子比特和/或量子传感器的关键功能。

原文链接：

https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39037