2023年4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
【歐洲多國啟動量子通信基礎設施建設】
隨著信息安全重要性不斷提升、國際環境日趨復雜，量子保密通信技術及產業發展成為各國關注的重點之一。近期，在歐洲量子通信基礎設施（EuroQCI）計劃框架下，馬耳他、愛爾蘭、西班牙、法國、丹麥紛紛啟動量子通信基礎設施建設。
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參見政策國際部分第八條。
二、政策和戰略
——國 內——
【國家工信部：推動光通信、量子通信等關鍵核心技術加速突破】
4月20日，工信部總工程師、新聞發言人趙志國在新聞發布會上表示，下一步工信部將做優做強信息通信業，為推動經濟社會高質量發展提供堅實支撐。其中在加快技術產業創新中，提出要推動6G、光通信、量子通信等關鍵核心技術加速突破，攻克一批“卡脖子”關鍵領域，提升產業鏈供應鏈韌性和安全水平。（來源：國家工信部官網）
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https://www.miit.gov.cn/gzcy/zbft/art/2023/art_80e67b13cae744d1a21fd481af7cf11f.html
【國家發改委發布《橫琴粵澳深度合作區鼓勵類產業目錄》，納入多類量子技術】
4月3日，經國務院同意，國家發展改革委印發了《橫琴粵澳深度合作區鼓勵類產業目錄》。在科技研發與高端制造產業中，包括：量子通信技術，量子、類腦等新機理計算機系統開發等。（來源：國家發展和改革委員會官網）
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https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202304/t20230403_1353195.html
【國家教育部公布5所高校增設“量子信息科學”專業】
4月6日，教育部公布了《2022年度普通高等學校本科專業備案和審批結果》。其中，西南大學、北京理工大學、安徽大學、鄭州輕工業大學、湖北大學5所學校新增“量子信息科學”專業。（來源：國家教育部官網）
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http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202304/t20230419_1056224.html
【成都2023年產業建圈強鏈工作聚焦量子科技等前沿新興技術研發】
4月17日消息，《成都市產業建圈強鏈2023年工作要點》印發，指出成都全年開展重點產業鏈關鍵核心技術攻關50項以上，聚焦量子科技、IT+BT、合成生物等未來產業前沿新興技術研發項目30項以上。（來源：四川日報）
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https://epaper.scdaily.cn/shtml/scrb/20230417/292841.shtml
【2023年度武漢市重點研發計劃項目支持量子科技等技術研發】
4月7日，武漢市科技局發布2023年度武漢市重點研發計劃項目實施有關事項通知。在支持范圍中，指出重點項目應聚焦光電子信息等重點產業領域中急需補短板的關鍵技術研發，以及量子科技、超級計算等未來產業中能帶動產業發展的共性技術研發。（來源：武漢市科技局官網）
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http://kjj.wuhan.gov.cn/zwgk_8/fdzdnrgk/sjczzxzj/sbtzsbzn/202304/t20230407_2182908.shtml
——國 際——
【印度內閣批準600億盧比的國家量子任務】
4月19日，印度內閣宣布在2023年-2031年期間投資超600億盧比（約合50億人民幣），用于支持“國家量子任務（National Quantum Mission，NQM）”。該任務旨在促進量子科學技術研究和工業應用開發，使印度成為量子技術的全球領導者，同時支持數字印度、印度制造、技能印度和可持續發展目標等國家優先事項。
NQM的建設目標包括：在未來8年內開發具有50-1000個量子比特的中等規模量子計算機；實現印度國內基于衛星的地面站間2000公里范圍內的安全量子通信，并與其他國家進行遠距離安全量子通信；實現超過2000公里的城際量子密鑰分發等。（來源：印度總理辦公室網站）
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【德國30億歐元支持量子技術行動計劃】
4月26日，德國政府通過了“量子技術行動計劃”，該計劃側重于三個行動領域：將量子技術投入應用，有針對性地推進技術開發，以及為強大的生態系統創造良好的框架條件。根據目前的財務規劃，聯邦政府將與科學組織一起，在2023年至2026年期間為此提供約30億歐元。（來源：德國聯邦教育和研究部官網）
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【加拿大政府為國家量子戰略撥款5100萬美元，聯合愛立信研究量子等技術】
4月18日，加拿大創新、科學和工業部長宣布，通過加拿大自然科學和工程研究委員會（NSERC）的聯盟撥款和合作研究與培訓經驗（CREATE）撥款，向加拿大國家量子戰略投資近5100萬美元。該投資旨在解決量子科學中的重要挑戰，同時支持多個量子技術的發展，包括量子算法和加密、量子通信、量子計算、量子材料和量子傳感。
4月17日，加拿大政府將聯合愛立信在其研發中心投資超過4.7億加元，研究重點包括5G無線通信技術、6G、核心網絡、量子計算等。據了解，該投資將支持愛立信在蒙特利爾的量子研究中心擴大研究設施和人員。（來源：NSERC網站、愛立信網站）
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https://www.nserc-crsng.gc.ca/Media-Media/NewsDetail-DetailNouvelles_eng.asp?ID=1387
【法國與荷蘭、加拿大分別達成合作，在量子技術等領域開展研究】
4月13日，法國和荷蘭簽署創新和可持續增長公約，兩國希望圍繞半導體、量子技術、光子學等關鍵使能技術開展結構性對話并加強公私合作，在關鍵經濟領域實現數字化和可持續的雙重轉型以及歐盟的戰略自主權。
4月24日，加拿大創新、科學和工業部長與法國高等教育和研究部長宣布成立一個聯合委員會，以加強兩國在科學、技術和創新方面的長期伙伴關系。其中，量子科學和人工智能已被雙方確定為優先研究領域。（來源：法國經濟財政部官網、加拿大政府官網）
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【美國軍方多個動作加速量子技術開發，國家量子倡議被呼吁二次授權】
4月12日消息，美國國防部長辦公室要求在2024財年撥款7500萬美元，以啟動“量子轉變加速”項目，該項目旨在加快五角大樓量子設備的商業化和運營，并使支持新興量子技術開發的美國供應鏈成熟。
4月19日消息，美國國家光子學計劃（NPI）倡導者鼓勵立法者重新授權《國家量子倡議（NQI）法案》。該法案于2018年發布，通過政府協調推動量子科技的開發和技術應用，根據最初的NQI法案，需要第二次授權才能在未來五年內繼續為該倡議提供資金授權，以持續支持包括量子計算機、量子通信/量子網絡系統、量子傳感器等量子技術的工程化和產業化，實現量子技術的全面發展。
4月25日，美國空軍研究實驗室發布5億美元征集量子信息科學白皮書的公告，以確定可進行研究、開發、測試和評估量子信息技術的潛在合作伙伴，以支持指揮、控制、通信、計算機和情報任務。依據該公告，他們正在尋求評估使用新興量子計算技術的先進算法和系統，并評估異構量子糾纏分發。（來源：DefenseScoop網站、NPI網站、GovConWire網站）
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https://www.lightourfuture.org/home/news-media/press-releases/reauth-nqi-visits
【美國和韓國發布關于量子信息科學和技術合作的聯合聲明】
4月26日，美國和韓國政府發布聯合聲明，在量子信息科學和技術（QIST）方面開展合作，促進政府、學術界和私營部門之間的互動，共享QIST相關方法和數據，了解QIST的研究軌跡，以加快這一新興領域帶來的社會效益。通過與私營部門和行業財團的合作，為QIST的研究和開發建立一個值得信賴的全球市場和供應鏈，并支持經濟增長。（來源：美國國務院官網）
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【歐盟啟動兩項關鍵量子項目Qu-Pilot和Qu-Test，升級PASQuanS項目】
4月19日，歐盟啟動Qu-Pilot和Qu-Test項目，以支持歐洲量子技術的實驗生產能力和開放測試能力。Qu-Pilot項目包括來自9個不同國家的21個合作伙伴，旨在開發和提供首批歐洲聯合量子技術制造能力，建立并連接歐洲現有的基礎設施。Qu-Test項目匯集了來自歐洲量子界的13家聯合試驗臺網絡的服務提供商和11個工業用戶，該網絡匯集了歐洲各地的能力和基礎設施，以提供測試和驗證服務。
4月3日，歐洲量子旗艦項目PASQuanS升級為PASQuanS2，來自學術界和工業界的25個項目合作伙伴將密切合作七年，致力于將歐洲量子模擬能力提升到一個新的水平，開發具有多達10000個原子的大規?？删幊塘孔幽M器，并分兩階段進行。根據地平線歐洲框架計劃，歐盟將在未來3.5年內為PASQuanS2項目的第一階段提供1660萬歐元的資金。（來源：eeNews Europe網站、PASQuanS2網站）
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https://www.eenewseurope.com/en/europe-consolidates-quantum-production-and-test/
【歐洲多國啟動量子通信基礎設施建設】
近期，在歐洲量子通信基礎設施（EuroQCI）計劃框架下，馬耳他、愛爾蘭、西班牙、法國、丹麥紛紛啟動量子通信基礎設施建設。
馬耳他宣布啟動馬耳他公共基礎設施物理安全項目。該項目旨在建立馬耳他第一個量子安全通信網絡，覆蓋整個國家。該項目初始資金為1160萬歐元，其中580萬歐元已由歐盟委員會承諾。
愛爾蘭啟動愛爾蘭量子通信基礎設施計劃，預計投資1000萬歐元。該計劃將在愛爾蘭創建一個創新的量子技術生態系統，以確保其通信基礎設施免受網絡攻擊。
西班牙首都馬德里啟動名為“Madrid Quantum”的量子通信項目，該項目將建設馬德里量子通信基礎設施（MadQCI），將連接馬德里大都市區，并將與未來的EuroQCI相連。
法國工業界、量子初創公司、學術機構的多方參與者共同宣布正式啟動FranceQCI項目，準備在法國部署量子通信基礎設施（QCI）網絡，并對其進行實驗。FranceQCI項目將歷時30多個月，目標是部署先進的國家量子系統和網絡來測試量子通信技術，并將其集成到法國現有的通信網絡中。
丹麥啟動建設丹麥量子通信基礎設施項目（QCI.DK），由數字歐洲給予該項目600萬元資金支持。QCI.DK將首先建設覆蓋連接4家政府機構的量子通信網絡，以測試量子通信技術。
（來源：馬耳他時報、愛爾蘭東南理工大學沃特福德校區官網、馬德里理工大學官網、Orange官網、丹麥技術大學官網）
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https://timesofmalta.com/articles/view/ambitious-quantum-network-built-malta.1027597#cta_comments
https://www.wit.ie/news/news/quantum-technology-experts-gather-in-waterford
https://www.upm.es/?id=872392728a477810VgnVCM10000009c7648a____&prefmt=articulo&fmt=detail
【佛羅里達州立大學為量子研究投入超過 2000 萬美元】
4月12日消息，佛羅里達州立大學（FSU）宣布在三年內對量子科學與工程投資超過 2000 萬美元。該投資旨在加強和擴大其在量子科學與工程領域的研究能力。（來源：FSU官網）
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三、產業進展
——國 內——
【合肥一中與國盾量子共建的量子科學探究實驗室揭牌】
近日，由合肥一中與國盾量子共建的量子科學探究實驗室揭牌暨授課啟動儀式在合肥一中舉行。該實驗室整合了量子科技三大分支領域：量子通信、量子計算、量子精密測量，將采用科普為主、實驗為輔的教學方式，配備先進的實驗教學儀器和系統化課程，開展量子科學探索與實驗。（來源：合肥一中官網）
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http://www.hfyz.net/xwgk/xydt/289924.html
【中國專利獎公示，兩項量子信息相關專利入選專利銀獎】
4月17日，第二十四屆中國專利獎評審結果公示?？拼髧芰孔蛹夹g股份有限公司的“一種應用于復雜鏈路的量子密鑰分配系統及方法”專利、騰訊科技（深圳）有限公司的“量子噪聲過程分析方法、系統及存儲介質和終端設備”專利入選中國專利銀獎預獲獎項目名單。2022年，國盾量子發明專利獲得第二十三屆中國專利銀獎，是中國專利銀獎“0”的突破。（來源：國家知識產權局官網）
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http://www.cnipa.gov.cn/art/2023/4/17/art_75_184300.html?bsh_bid=5952485850
【香港科技大學與風險投資公司ParticleX共同投資量子計算初創公司QUANTier】
4月26日，香港科技大學與風險投資公司ParticleX宣布合作，共同投資創新型量子計算初創企業QUANTier。QUANTier是香港科技大學的衍生公司，專門利用原子設計建造量子處理單元，提供云計算服務，提高用戶的量子計算體驗。這項聯合投資有助于加強香港創新和技術生態系統。（來源：ParticleX網站）
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https://particlex.com/particlex-and-hkust-co-invest-in-quantum-computing-startup-quantier/
【超導量子計算團隊在低溫低噪聲放大器研發方面取得重要進展】
4月14日消息，深圳國際量子研究院超導量子計算團隊在低溫低噪聲放大器研發方面取得重要進展，其自主研發的低溫低噪聲放大器（型號：SIQA-LNA1.0）可在4K環境溫度下工作，具有低功耗、高增益和低噪聲的性能特點，解決了低溫測量系統中關鍵元器件的國產化問題，并為量子計算的規?；峁┝思夹g支持和產品保障。（來源：深圳量子科學與工程研究院）
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https://siqse.sustech.edu.cn/Zh/Index/view/id/1333
——國 際——
【印度 RRI 研究人員演示基于衛星的量子通信】
4月1日消息，印度拉曼研究所 （RRI）的研究人員展示了使用量子密鑰分發（QKD）在固定源和移動接收器之間建立的安全通信。RRI發布聲明表示，此次演示能幫助印度設計和提供安全的通信信道，特別是用于國防和戰略目的，增強網絡安全并使在線交易比當下更安全，為未來基于地面到衛星的安全量子通信鋪平道路。（來源：印度時報）
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【印度多機構合作探索量子技術在軍民領域的應用】
4月3日消息，印度海得拉巴國際信息技術研究所（IIITH）與 Synergy Quantum 印度公司建立合作伙伴關系，以建立印度首個量子解決方案實驗室。該實驗室將專注于研究和開發量子通信技術，特別關注后量子加密、量子密鑰分發、量子隨機數發生器、量子傳感，包括量子導航等，旨在開發經濟上可行的量子技術及其在軍事和民用領域中的應用。
此外，近日印度海軍武器和電子系統工程機構（WESEE）與印度拉曼研究所（RRI）簽署了諒解備忘錄，以促進量子在海事用例中的研究。（來源：美通社、印度海軍網站）
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https://indiannavy.nic.in/content/mou-was-signed-between-wesee-and-raman-research-institute-rri
【AWS與Element Six 建立合作，共同探索在金剛石材料上的量子通信創新】
4月5日，亞馬遜云科技AWS宣布與Element Six進行新的研究合作，探索開發和改進用于量子網絡的人造金剛石的方法。量子互聯網通信中的量子中繼器通過將光子上編碼的信息傳輸到可以存儲和校正信息的固定存儲量子比特來工作，缺陷量子比特（如金剛石中的色心NV和SiV）成為量子中繼器存儲器的主要候選者，這兩類色心位于金剛石中，可以與各種半導體工藝兼容。雙方正在合作開發新技術，使金剛石成為一種更靈活、更易于獲得的材料，幫助推動這項技術的增長和進步。（來源：AWS網站）
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【ETSI發布首個量子密鑰分發保護輪廓標準】
4月27日消息，歐洲電信標準化協會（ETSI）發布了用于量子密鑰分發（QKD）模塊安全評估的保護輪廓（PP）標準—ETSI GS QKD 016。該標準規范將幫助制造商提交成對的QKD模塊，以便在安全認證過程中進行評估。同時，它還規定了直到最終密鑰輸出過程的制備和測量型QKD協議物理實現的高階要求。（來源：ETSI 網站）
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【Qunnect在紐約擴建其研發設施并成立量子網絡研究中心】
4月14日消息，量子安全公司Qunnect宣布擴大其在布魯克林海軍造船廠的設施。名為“GothamQ Network”的網絡研究中心將支持Qunnect的網絡技術，不僅承載其新形式的安全通信，還將支持其他量子設備，包括計算機和傳感器，并部署在現有的電信光纖基礎設施上，這些功能將成為量子互聯網的基礎。（來源：美通社）
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【IBM與多家公司合作，探索量子計算應用】
4月13日，安永組織（EY）和IBM宣布，安永全球服務有限公司將加入IBM 量子網絡。安永組織將通過云端訪問 IBM 的量子計算機群，成為IBM量子網絡社區組織的一部分，致力于推進量子計算，同時利用對世界上最大的量子計算機群的訪問權限，探索解決方案，以應對金融、石油和天然氣、醫療保健和政府領域的企業挑戰。
4月20日，生物技術和制藥公司Moderna表示已與IBM簽署了一項協議，Moderna的研究人員將被允許訪問IBM的量子計算系統，探索量子計算和人工智能如何推進技術研究。
近日，德國電信 IT 子公司 T-Systems宣稱，現在將能為其客戶提供對 IBM 量子系統的云訪問?？蛻魧⒖梢酝ㄟ^一組不同的可定制軟件包訪問根據其需求量身定制的 T-Systems 量子服務。這將使 T-Systems 能夠開發和測試客戶的用例，其目標是未來在IBM的協助下托管自己的量子基礎設施。（來源：IBM網站））
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https://newsroom.ibm.com/2023-04-13-EY-and-IBM-expand-strategic-alliance-into-quantum-computing
【阿貢國家實驗室啟用量子信息研究新工廠】
4月19日，美國能源部（DOE）阿貢國家實驗室下的阿貢量子鑄造廠正式啟用，該鑄造廠由阿貢的能源部國家量子信息科學研究中心Q-NEXT領導，其建立和運營是Q-NEXT的重要組成部分，將被建設為量子研究中心。阿貢量子鑄造廠將專注于開發、測試和制造半導體量子比特。（來源：阿貢國家實驗室網站）
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【英國國家量子計算中心將與愛丁堡大學共建量子軟件實驗室】
4月19日，英國國家量子計算中心（NQCC) 和愛丁堡大學信息學院簽署了一份關于合作共建量子軟件實驗室（QSL）的諒解備忘錄。該實驗室將基于一個名為“量子優勢探路者（QAP）”的核心研究項目，對新量子軟件的開發進行關鍵研究。（來源：NQCC官網）
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【QURECA推出“Qureka! Box”量子教育工具包】
4月14日，在世界量子日當天，量子培訓和資源公司QURECA宣布推出“Qureka! Box”。這是一款實用的量子教育工具包，旨在向高中生和本科生以及普通大眾介紹量子計算相關知識。Qureka! Box的特點是基于游戲的交互式量子計算實踐教學和學習工具，可以最大程度地促進參與度和興趣，降低量子計算的學科難度。（來源：QURECA官網）
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【光量子計算初創公司Quantum Source獲得1200萬美元融資】
4月19日，以色列光量子計算初創公司Quantum Source宣布，已獲得一筆 1200 萬美元的種子輪擴展投資，用以推動光量子計算的持續發展。這次融資由戴爾技術資本（Dell Technologies Capital）領投，迄今已融資 2700 萬美元（約合1.85億人民幣），是量子計算領域最大的種子輪融資之一。（來源：BusinessWire網站）
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四、科技前沿
——國 內——
【低噪聲頻率轉換波導與單光子探測的鈮酸鋰芯片】
中國科大與濟南量子技術研究院等研究人員利用絕緣體上鈮酸鋰平臺設計加工了一種低噪聲頻率上轉換波導，在實現通信波段和近可見光波段的光子頻率轉換的同時還能夠繼續保持其他維度的量子態。該芯片波導的頻率上轉換效率為73%，噪聲900cps；基于該芯片也制作了一個單光子探測器系統，可以實現探測效率8.7%，噪聲300cps。該成果在4月14日發表于《npj quantum information》。
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https://doi.org/10.1038/s41534-023-00704-w
【基于雙光子干涉的雙場QKD協議】
南京大學、矩陣時光公司的研究人員提出了一種利用雙光子干涉進一步提高雙場QKD效率的協議，該協議相對于相位匹配式協議可以容忍更高的干涉錯誤，相對于發或不發式協議提高計數強度。仿真顯示了該方案在密鑰容量、極限距離等條件下的優勢。該成果在4月7日發表于《Physical Review A》。
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https://doi.org/10.1103/physreva.107.042603
【適用于CV-QKD的碼率自適應糾錯算法】
西北大學、西安電子科技大學的研究人員基于極化碼方案開發了一種可以適應CV-QKD不同信噪比條件的糾錯算法，從而可以提高糾錯效率。該糾錯算法可以在信噪比-0.5dB到-4.5dB范圍內適用，且最小錯誤率步進小于10-3。該成果在4月7日發表于《Physical Review Applied》。
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https://doi.org/10.1103/physrevapplied.19.044023
——國 際——
【通信波段光子到固態量子比特的遠程隱形傳態】
西班牙ICFO光學研究所的研究人員實驗演示了在1km光纖、時分復用條件下，通信光子到固態量子存儲器（摻譜晶體）的量子隱形傳態，其中量子存儲時長達到17.5微秒、寫入讀出綜合效率達到12%。該成果在4月5日發表于《Nature Communications》。
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https://doi.org/10.1038/s41467-023-37518-5
【基于原子的量子放大技術可存儲和提純衰減光量子】
丹麥技術大學的研究人員從理論上提出了一種可用于構建存儲間糾纏、遠距離量子中繼的糾纏增強方案。其研究發現，使用固態量子比特（群）作為無噪聲量子放大器，對于經歷了衰減的雙模擠壓真空態光脈沖可以有效存儲和提純，增強操作與“量子裁剪”相似但是在固態量子比特上進行。該成果在4月12日發表于《Physical Review A》。
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https://doi.org/10.1103/physreva.107.042606
【粒子糾纏與場糾纏是獨立行為】
德國帕德博恩大學、奧地利維也納大學的研究人員在一次和二次量子化條件下對量子糾纏進行了嚴格描述，并發現在一些例子中，粒子糾纏與場糾纏是兩個獨立的效應，該分析完善了基礎認識和并有助于糾纏應用。該成果在4月17日發表于《Physical Review A》。
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https://doi.org/10.1103/physreva.107.042420
【溫度變化下波長一致的QKD光源】
英國赫瑞瓦特大學的研究人員實驗演示了能夠在10°C范圍內實現光譜不可區分性的QKD光源。該光源由寬譜的超發光發光二極管（SLED）和窄帶濾波器的組合，其溫度穩定性在衛星載荷等可能存在溫度梯度的場景中更為適用。該成果在4月21日發表于《Optics Express》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1364/OE.487424
【5000量子位退火算法演示量子優越性】
加拿大D-Wave公司、美國波士頓大學等的研究人員實驗演示了在5000（超導）量子位上，基于退火算法測量三維自旋玻璃中的動力學，相對于基于蒙特卡羅算法的慢隨機動力學模擬顯示出顯著的優越性。該成果在4月19日發表于《Nature》。
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https://doi.org/10.1038/s41586-023-05867-2
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