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量子科技行業(yè)周刊:量子技術(shù)進入加速創(chuàng)新爆發(fā)期,行業(yè)尚處萌芽期

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【重點政策】歐盟委員會啟動量子技術(shù)戰(zhàn)略,力爭2030年搶占全球領(lǐng)導(dǎo)地位


歐盟委員會正式推出量子技術(shù)戰(zhàn)略,力爭2030年前使歐洲成為全球量子領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者。該戰(zhàn)略將培育具備韌性與主權(quán)的量子生態(tài)系統(tǒng),加速初創(chuàng)企業(yè)成長,推動突破性科研成果轉(zhuǎn)化為市場級應(yīng)用,同時鞏固歐洲的科技領(lǐng)導(dǎo)地位。


量子技術(shù)將革命性地應(yīng)對復(fù)雜挑戰(zhàn)——從醫(yī)藥研發(fā)突破到關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全防護,為歐盟工業(yè)競爭力與技術(shù)主權(quán)開辟新機遇,并在國防安全領(lǐng)域展現(xiàn)強勁的兩用潛力。預(yù)計到2040年,該領(lǐng)域?qū)⒃跉W盟創(chuàng)造數(shù)萬個高技能崗位,全球市場價值將突破1550億歐元(約合人民幣1.2萬億元)。


戰(zhàn)略聚焦五大支柱領(lǐng)域:

科研創(chuàng)新——強化基礎(chǔ)研究與國際合作

量子基礎(chǔ)設(shè)施——建設(shè)泛歐量子通信網(wǎng)絡(luò)

生態(tài)培育——構(gòu)建產(chǎn)業(yè)孵化與投資機制

航天與兩用技術(shù)——開發(fā)軍民融合量子系統(tǒng)

量子人才——建立專項技能培養(yǎng)體系


該戰(zhàn)略旨在顯著提升歐洲量子企業(yè)全球私人融資占比(當(dāng)前約5%),激勵本土初創(chuàng)與成長期企業(yè)發(fā)展,并推動歐洲產(chǎn)業(yè)界加速應(yīng)用本土量子解決方案。


【重點政策】德克薩斯州州長已簽署只在啟動“得州量子倡議”的HB 4751法案


德克薩斯州州長Greg Abbott已于上月20日簽署了旨在啟動“得州量子倡議”的HB 4751法案,以將該州打造為量子計算、網(wǎng)絡(luò)與傳感技術(shù)的全美領(lǐng)導(dǎo)者。該法案將于2025年9月1日正式生效,內(nèi)容包括成立咨詢委員會、制定戰(zhàn)略規(guī)劃框架和設(shè)立專項資助基金,以推動該州的量子研究與制造。該倡議將設(shè)在州長經(jīng)濟發(fā)展和旅游辦公室,其目標(biāo)包括加速量子在該州經(jīng)濟中的作用、尋找商業(yè)機遇、支持人才培訓(xùn)和建設(shè)本土量子供應(yīng)鏈。法案還規(guī)定將成立一個六人咨詢委員會,成員由州長任命,其中至少包含一名量子基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商代表和一名量子系統(tǒng)制造商代表。


【重點事件】歐盟技術(shù)負(fù)責(zé)人:目前歐盟在量子領(lǐng)域必須更關(guān)注私人資金


7月2日,歐盟技術(shù)負(fù)責(zé)人Henna Virkkunen表示,歐盟正尋求吸引私人資金以快速發(fā)展量子技術(shù),減少歐盟在量子領(lǐng)域?qū)γ绹椭袊蕾?。Virkkunen強調(diào):“我們目前必須更關(guān)注私人資金,因為公共資金已非常充足。目前全球量子領(lǐng)域私人投資僅5%流向歐洲,因此未來數(shù)月我們將重點推動私人資金投入?!边^去五年,歐盟委員會及各成員國已為量子技術(shù)提供超110億歐元的公共資金。Virkkunen特別強調(diào)需支持初創(chuàng)企業(yè):“歐洲量子初創(chuàng)易被外資收購或流向資金更充裕地區(qū),因此必須立即行動。”


【重點事件】衛(wèi)星量子通信:SpeQtral與泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司啟動新實驗階段


衛(wèi)星量子通信技術(shù)先驅(qū)企業(yè)SpeQtral與泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司(泰雷茲持股67%、萊昂納多公司持股33%的合資企業(yè))4日宣布簽署新合作協(xié)議,將延續(xù)雙方在天地量子通信技術(shù)開發(fā)與驗證方面的戰(zhàn)略合作。


量子信息網(wǎng)絡(luò)代表著信息技術(shù)的根本性突破。該網(wǎng)絡(luò)將使量子計算機與量子傳感器實現(xiàn)互聯(lián)互通,從而提升性能與抗干擾能力,為量子設(shè)備間的新型互聯(lián)網(wǎng)鋪平道路。這些網(wǎng)絡(luò)還將提供可抵御量子計算機攻擊的端到端安全通信。衛(wèi)星將在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用,實現(xiàn)長距離量子通信連接,為未來量子互聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)。


新協(xié)議旨在組織聯(lián)合實驗:將SpeQtral正在研發(fā)的量子衛(wèi)星,與泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司設(shè)計的首座量子地面站進行協(xié)同測試。該地面站將配備環(huán)境監(jiān)測傳感器,用于評估當(dāng)?shù)丨h(huán)境對量子信號質(zhì)量的影響。


SpeQtral的量子衛(wèi)星系首批專用于實現(xiàn)商業(yè)化量子通信的演示衛(wèi)星,將用于測試天地間糾纏光子傳輸,為未來跨大陸地面量子網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通鋪平道路。


SpeQtral負(fù)責(zé)衛(wèi)星運營,并提供與地面站協(xié)同所需數(shù)據(jù)(包括指向參數(shù)及時間戳的星上測量值);泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司則負(fù)責(zé)地面站運行,收集同步本地測量數(shù)據(jù)以實現(xiàn)量子鏈路性能的交叉分析。雙方共同目標(biāo)是通過實驗驗證未來可互操作量子網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)基礎(chǔ),并探索提升網(wǎng)絡(luò)性能的途徑。


后期雙方角色可能互換——泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司計劃2030年前發(fā)射QINSAT衛(wèi)星,向包括SpeQtral運營站在內(nèi)的地面站分發(fā)糾纏光子對。


自2018年起,泰雷茲-阿萊尼亞宇航公司持續(xù)推進其量子通信技術(shù)路線圖,逐步確立在該領(lǐng)域的核心地位。該公司憑借其在衛(wèi)星通信系統(tǒng)、光學(xué)終端領(lǐng)域的技術(shù)積淀,以及泰雷茲集團超過25年的量子技術(shù)經(jīng)驗,正開發(fā)涵蓋量子通信系統(tǒng)天基段與地面段的全鏈路整合方案。


【重點事件】量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需要耐心支持和理性環(huán)境


7月6日,第二十七屆中國科協(xié)年會主論壇在北京召開。年會期間,中國科協(xié)副主席、中國科學(xué)院院士、物理學(xué)家潘建偉接受科技日報記者專訪,深入解讀量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來路徑。


專訪中,潘建偉首先厘清了“量子技術(shù)”的概念。量子力學(xué)在傳統(tǒng)信息技術(shù)中已得到廣泛應(yīng)用,比如集成電路、導(dǎo)航、磁共振、手機存儲等,這屬于第一次量子革命。而當(dāng)前備受關(guān)注的量子技術(shù)是指“量子信息科技”,其發(fā)展正在推動第二次量子革命。


量子信息科技主要涵蓋三大領(lǐng)域:量子計算、量子通信、量子精密測量(或稱“量子傳感”)。其中,量子通信領(lǐng)域已形成廣域網(wǎng)絡(luò)和實用終端產(chǎn)品,量子精密測量則在導(dǎo)航、醫(yī)療等場景初顯應(yīng)用價值,量子計算仍處于實驗室研究階段。


今年3月,“祖沖之三號”超導(dǎo)量子計算原型機發(fā)布,實現(xiàn)了超導(dǎo)量子體系迄今公開發(fā)表的最強“量子計算優(yōu)越性”。但目前,所有量子計算系統(tǒng)的硬件水平距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚有差距。潘建偉解釋,量子計算目前主要的可能應(yīng)用是與人工智能結(jié)合,輔助科學(xué)研究。


“實現(xiàn)量子計算的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,可能還需要10年至15年的發(fā)展。量子計算產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用進程慢,核心原因之一是目前尚未找到適用于現(xiàn)階段量子計算機的實用算法?!迸私▊ソ榻B,2024年谷歌懸賞500萬美元,激勵尋找現(xiàn)階段量子計算的實用算法,但至今無人獲賞。


從更大范疇來看,量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展也存在梗阻,潘建偉認(rèn)為這主要表現(xiàn)在兩方面。一方面是傳統(tǒng)領(lǐng)域的阻力?!傲孔蛹夹g(shù)作為新事物,進入傳統(tǒng)領(lǐng)域時會面臨既有利益格局的阻礙。比如,量子保密通信與傳統(tǒng)保密通信模式不同,其推廣需通過嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)安全測試,流程漫長。而傳統(tǒng)技術(shù)可能為維護自身利益,延緩新技術(shù)應(yīng)用?!迸私▊フf。


另一方面是不切實際的宣傳?!安糠制髽I(yè)出于商業(yè)利益或生存需求,過度宣傳尚未成熟的技術(shù)。比如,某企業(yè)推出的量子計算云平臺,被宣稱具備特殊能力,實際上與傳統(tǒng)計算機能力相差不大?!迸私▊ヌ寡?,“炒作會誤導(dǎo)公眾和投資者,損害量子技術(shù)的公信力。科學(xué)家應(yīng)坦誠告知公眾量子技術(shù)能做什么、不能做什么,營造理性的環(huán)境,避免量子技術(shù)因過度宣傳陷入低谷。”


為了推動量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,潘建偉建議,政府和民間要持續(xù)投入、耐心支持;社會各界應(yīng)形成共識,給予技術(shù)成長時間和空間;同時,要培養(yǎng)既懂量子技術(shù)原理又能調(diào)試儀器設(shè)備的復(fù)合型創(chuàng)新人才。


潘建偉補充道,量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,離不開電子束曝光機、分子束外延、稀釋制冷機等儀器設(shè)備制造企業(yè)。“儀器設(shè)備是量子技術(shù)發(fā)展的基石,要支持相關(guān)儀器設(shè)備的自主研制?!?


“根據(jù)技術(shù)發(fā)展規(guī)律,預(yù)計再過10年左右,量子信息技術(shù)有望達到新高度?!迸私▊娬{(diào),“我們希望抓住機遇,推動量子技術(shù)穩(wěn)健向前發(fā)展?!?


【重點事件】中電科30所和北郵等演示基于無源光網(wǎng)絡(luò)的高速16節(jié)點量子接入網(wǎng)


研究團隊利用連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)(CV-QKD)技術(shù),展示了其在中短距離通信中高速率、高兼容等獨特優(yōu)勢,為解決“最后一公里”問題提供了全新思路。系統(tǒng)采用無源光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),具備高拓展性和現(xiàn)實部署可行性,意味著未來用戶只需通過類似家庭寬帶接入的方式,就有可能享受到量子級別的通信安全保障。研究成果標(biāo)志著高速量子保密通信網(wǎng)絡(luò)距離“飛入尋常百姓家”更近了一步。研究成果于7月3日發(fā)表于《Optica》(光學(xué))。


【重點事件】“本源悟空”科研團隊加速拓展量子人工智能場景應(yīng)用


中新社合肥7月6日電 從安徽省量子計算工程研究中心獲悉,本源量子計算科技(合肥)股份有限公司(下稱“本源量子”)正依托中國第三代自主超導(dǎo)量子計算機“本源悟空”,與相關(guān)單位合作拓展量子人工智能場景應(yīng)用,加速技術(shù)成果從“實驗室驗證”向“產(chǎn)業(yè)落地”轉(zhuǎn)化。


量子計算與人工智能的融合,被視為下一代計算革命的重要方向。人工智能在處理高維數(shù)據(jù)、復(fù)雜優(yōu)化問題時,常面臨計算復(fù)雜度指數(shù)級增長的瓶頸。而量子計算憑借疊加態(tài)與糾纏態(tài)特性,在并行計算、全局優(yōu)化等任務(wù)中具備天然優(yōu)勢,二者的互補性為突破傳統(tǒng)算力限制提供了全新路徑。


本源量子科研團隊研發(fā)的量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像識別算法,在復(fù)雜圖像識別任務(wù)中的效率與穩(wěn)定性均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)模型。科研團隊由此進一步向醫(yī)療健康領(lǐng)域拓展量子人工智能應(yīng)用場景,以“本源悟空”作為計算后端,重點攻關(guān)量子人工智能在核磁共振(MRI)圖像重建領(lǐng)域的應(yīng)用。傳統(tǒng)MRI成像技術(shù)受限于經(jīng)典計算機算力,存在成像速度慢、圖像質(zhì)量與加速效率難以平衡的臨床痛點。量子人工智能的介入,通過量子經(jīng)典混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對MRI原始數(shù)據(jù)進行高效重構(gòu),可顯著提升圖像重建精度。


“量子人工智能并非簡單的技術(shù)疊加,而是通過底層邏輯重構(gòu),為復(fù)雜問題提供全新解決范式?!卑不帐×孔佑嬎愎こ萄芯恐行母敝魅乌w雪嬌介紹,以乳腺癌鉬靶檢測為例,通過量子計算與人工智能的深度融合技術(shù),能顯著提升乳腺鉬靶圖像篩查精度,有效輔助醫(yī)生提高乳腺癌篩查效率,降低誤診率和漏診率。


趙雪嬌表示,“本源悟空”已實現(xiàn)人工智能大模型微調(diào)、圖像識別、醫(yī)療影像分析等量子人工智能場景應(yīng)用。未來,科研團隊將加速構(gòu)建量子計算與人工智能融合的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生態(tài)。

趙雪嬌表示,“本源悟空”已實現(xiàn)人工智能大模型微調(diào)、圖像識別、醫(yī)療影像分析等量子人工智能場景應(yīng)用。未來,科研團隊將加速構(gòu)建量子計算與人工智能融合的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生態(tài)。


【重點技術(shù)】國際科研團隊研制出全球首臺能在太空中運行的量子計算機


由奧地利維也納大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個國際科學(xué)家團隊建造了一臺能耐受太空惡劣環(huán)境的光子量子計算機,并已將該量子處理器集成到了衛(wèi)星中。該衛(wèi)星已于6月23日在加州范登堡太空基地搭載SpaceX的火箭發(fā)射至太空,現(xiàn)在它正以550公里的高度繞地球運行,未來幾天科學(xué)家將與這顆衛(wèi)星建立通信并開展相關(guān)實驗。據(jù)介紹,該團隊開發(fā)了將執(zhí)行量子計算任務(wù)的光子芯片,而德國航空航天中心的三個研究所則貢獻了他們專業(yè)的太空任務(wù)知識。


【重點技術(shù)】新方法成功模擬特定容錯量子計算


量子計算機通往實用之路的一大障礙是糾正計算中產(chǎn)生的錯誤,人們需借助傳統(tǒng)計算機對量子計算進行模擬驗證,但這一任務(wù)極其復(fù)雜。瑞典查爾姆斯理工大學(xué)、意大利米蘭大學(xué)、西班牙格拉納達大學(xué)和日本東京大學(xué)的研究團隊首次提出了一種新方法,能夠模擬特定類型的容錯量子計算,攻克了該領(lǐng)域長期存在的一項技術(shù)難題。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《物理評論快報》雜志。


限制量子計算機糾錯能力的根源,來自其最基本構(gòu)件量子比特。量子比特雖然擁有巨大計算潛力,但也異常脆弱。其計算能力依賴于量子疊加態(tài)的性質(zhì),量子比特可同時處于0和1的狀態(tài),以及它們之間的任意組合。這讓計算能力隨著量子比特數(shù)的增加呈指數(shù)級增長,但代價是系統(tǒng)對外界干擾極其敏感。


量子糾錯代碼通過將信息分散到多個子系統(tǒng)中,能在不破壞量子信息的前提下發(fā)現(xiàn)并糾正錯誤。其中一種方法是將一個量子比特信息編碼在一個振動的量子系統(tǒng)中多個甚至無限個能級上,這種方式被稱為玻色編碼。但由于涉及多重能級,這種編碼方式的模擬極其復(fù)雜。


此次的方法是一種能夠模擬使用玻色編碼中GKP(戈特斯曼—基塔耶夫—普雷斯基爾)編碼的量子算法。這種編碼方式被廣泛應(yīng)用于主流量子計算實現(xiàn)方案中。


GKP編碼通過特殊方式存儲量子信息,使得量子計算機更容易糾錯,也因此對外界噪聲不那么敏感。由于其深度量子力學(xué)的特性,GKP編碼一直極難用傳統(tǒng)計算機進行模擬。而現(xiàn)在,研究團隊終于找到了一種獨特方法。他們構(gòu)建了一種新的數(shù)學(xué)工具,可在算法中有效引入GKP編碼。借助新方法,團隊能更可靠地測試和驗證量子計算機的運算結(jié)果。


這項研究意味著科學(xué)家可用傳統(tǒng)計算機模擬具備容錯能力的量子糾錯代碼,這是構(gòu)建更可靠、更穩(wěn)健量子計算機的關(guān)鍵一步。


【重點技術(shù)】東京大學(xué)與IBM團隊實現(xiàn)56量子比特量子多體系統(tǒng)模擬


東京大學(xué)與IBM的研究人員最近在IBM Heron量子處理器上演示了Krylov量子對角化(KQD)算法,并利用該算法成功地在由多達 56個量子比特組成的2D重六邊形晶格上模擬了海森堡模型,實現(xiàn)了量子處理器模擬多體系統(tǒng)的最大紀(jì)錄之一。這一發(fā)表于近期《自然通訊》期刊的成果,證明了當(dāng)前量子處理器無需完全容錯即可研究與凝聚態(tài)物理、量子化學(xué)和高能物理相關(guān)的系統(tǒng)。


【重點技術(shù)SPINNING項目團隊已成功驗證一種基于金剛石自旋量子比特的混合固態(tài)量子計算技術(shù)


由德國聯(lián)邦教育和研究部(BMFTR)資助的SPINNING項目最近取得一項重大成果,項目團隊已成功驗證了一種基于金剛石自旋量子比特的混合可集成固態(tài)量子計算技術(shù)。這種新型量子硬件平臺具有分布式、可擴展、近室溫運行的特點,并在操作時間和錯誤率方面要優(yōu)于現(xiàn)有市售的超導(dǎo)量子系統(tǒng)。為期三年且即將結(jié)束的SPINNING項目由弗勞恩霍夫應(yīng)用固體物理研究所牽頭,有28名來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的專家參與了研發(fā),并獲得了由提供BMFTR了1610萬歐元的資金支持。


【重點技術(shù)CSIRO與合作者首次展示了量子機器學(xué)習(xí)在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用


澳大利亞的科研人員與其合作者在全球首次展示了量子機器學(xué)習(xí)在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用,這一突破性可能會重塑未來芯片的設(shè)計方式。澳洲國家科學(xué)機構(gòu)CSIRO的研究人員已經(jīng)證明,量子機器學(xué)習(xí)在歐姆接觸電阻建模方面要顯著優(yōu)于傳統(tǒng)AI方法。他們利用了由北京大學(xué)、松山湖材料實驗室及香港城市大學(xué)提供的實驗室制造數(shù)據(jù)集,以供其訓(xùn)練這種量子機器學(xué)習(xí)模型。相關(guān)研究成果已發(fā)表于近日的《Advanced Science》期刊。


【重點技術(shù)QFFN-BERT: 混合量子-經(jīng)典Transformer架構(gòu)中深度、性能與數(shù)據(jù)效率的實證研究


參數(shù)量子電路(PQC)近期成為增強神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)表達能力的創(chuàng)新組件。該工作提出QFFN-BERT——一種混合量子經(jīng)典Transformer模型,其核心創(chuàng)新在于將緊湊型BERT變體的前饋網(wǎng)絡(luò)(FFN)模塊替換為基于PQC的層。這一設(shè)計源于FFN在標(biāo)準(zhǔn)Transformer編碼器模塊中約占總參數(shù)量三分之二的突出地位。不同于前人研究主要將PQC集成至自注意力模塊的做法,該團隊聚焦FFN結(jié)構(gòu),系統(tǒng)探究了PQC深度、表達能力與可訓(xùn)練性之間的平衡關(guān)系。最終提出的PQC架構(gòu)融合了殘差連接、RY與RZ旋轉(zhuǎn)門以及交替糾纏策略,確保了訓(xùn)練穩(wěn)定性與高表達能力。 在SST-2和DBpedia基準(zhǔn)測試的經(jīng)典模擬器實驗中,該研究團隊獲得兩項關(guān)鍵發(fā)現(xiàn):首先,經(jīng)過精心配置的QFFN-BERT在完整數(shù)據(jù)場景下達到基線模型102.0%的準(zhǔn)確率,超越經(jīng)典對應(yīng)模型的同時將FFN專用參數(shù)量降低99%以上;其次,模型在少樣本學(xué)習(xí)場景中展現(xiàn)出持續(xù)競爭優(yōu)勢,證實其具有更優(yōu)的數(shù)據(jù)效率潛力。這些發(fā)現(xiàn)通過對比未優(yōu)化PQC的消融實驗(該PQC完全未能學(xué)習(xí))得到驗證,表明當(dāng)結(jié)合深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)原理進行協(xié)同設(shè)計時,PQC確實能成為經(jīng)典FFN的強大且高效的參數(shù)替代方案。


【重點技術(shù)】中國科大實現(xiàn)多模量子糾纏態(tài)的耗散制備


中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)自旋磁共振實驗室林毅恒教授團隊與香港中文大學(xué)袁海東教授團隊合作,在量子糾纏態(tài)制備領(lǐng)域取得重要進展。研究團隊利用離子阱系統(tǒng)的振動模式,在實驗中演示可編程耗散工程方法,成功制備穩(wěn)態(tài)的兩模、三模和五模量子多體糾纏態(tài)。相關(guān)成果以“Programmable Multi-Mode Entanglement via Dissipative Engineering in Vibrating Trapped Ions”為題,于7月2日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》上。


多模糾纏態(tài)作為量子計算、量子通信與量子精密測量等領(lǐng)域的重要資源,如何實現(xiàn)穩(wěn)定且可擴展的多模糾纏態(tài)備受關(guān)注。主要難點之一在于量子系統(tǒng)易受環(huán)境噪聲干擾,也就是耗散現(xiàn)象,使得傳統(tǒng)制備方法不得不將系統(tǒng)與環(huán)境隔離,以減少耗散影響。近年來,實驗和理論研究帶來新的思路,發(fā)現(xiàn)在精心設(shè)計下,耗散過程能轉(zhuǎn)化為生成特定量子態(tài)的資源,即“耗散工程”,乃至于可以自發(fā)產(chǎn)生穩(wěn)定的目標(biāo)狀態(tài)。然而,此前相關(guān)實驗展示局限于單體或兩體系統(tǒng),多個玻色模式糾纏制備的實驗實現(xiàn)仍然存在顯著挑戰(zhàn)。


本研究通過對束縛鈣離子鏈的激光精確操控,產(chǎn)生耗散的自旋與多個振動模式之間的耦合,實現(xiàn)特定耗散過程的可控編程。這一操作使得高度糾纏的目標(biāo)量子態(tài)是系統(tǒng)的唯一穩(wěn)定狀態(tài),同時驅(qū)動其他狀態(tài)自發(fā)的向目標(biāo)態(tài)流動,呈現(xiàn)“自動穩(wěn)定”的特性,大幅提升了技術(shù)的實用性和適用范圍。最終,團隊實現(xiàn)了從初始熱態(tài)出發(fā),以超過84%的保真度,確定性的制備出兩模、三模和五模的多體壓縮糾纏態(tài),并進行了全面表征。其中,通過測量模式間的量子關(guān)聯(lián),以及應(yīng)用van Loock–Furusawa不等式等標(biāo)準(zhǔn)判據(jù),驗證了糾纏態(tài)的成功制備及其真多體糾纏屬性。


本研究充分展示了離子阱平臺在連續(xù)變量量子信息處理中的獨特潛力。所展示的耗散工程方法具備普適性,未來可被應(yīng)用于超導(dǎo)電路、冷原子系統(tǒng)、光機械系統(tǒng)等多種物理平臺。隨著量子技術(shù)不斷向工程化與系統(tǒng)化邁進,基于耗散的糾纏構(gòu)建方法將為構(gòu)建穩(wěn)定可靠的量子信息處理系統(tǒng)提供有力支撐,在量子計算、多參數(shù)測量等研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。


中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士后李岳、博士研究生李易和程序為本文共同第一作者,林毅恒教授為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、科技部等項目的支持。


【重點技術(shù)】C12公司與ENS大學(xué)首次在碳基電路中實現(xiàn)量子態(tài)相干控制 相干時間達1.3微秒


法國C12公司與巴黎高等師范學(xué)院(ENS)日前在《自然通訊》期刊發(fā)表一項研究成果,首次在碳基電路中實現(xiàn)了量子態(tài)相干控制,并測得碳基自旋量子比特相干時間達1.3微秒,創(chuàng)碳基量子電路最高紀(jì)錄,且較相同環(huán)境條件下硅基量子點的記錄高出一個數(shù)量級。該實驗采用懸浮碳納米管雙量子點結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了在300mK低溫下通過微波腔內(nèi)光子操控量子態(tài),并能夠在零外部磁場下對量子態(tài)進行相干控制。他們這一成就表明,碳納米管可作為cQED架構(gòu)中自旋量子比特的主體材料的有潛力候選者。

法國C12公司與巴黎高等師范學(xué)院(ENS)日前在《自然通訊》期刊發(fā)表一項研究成果,首次在碳基電路中實現(xiàn)了量子態(tài)相干控制,并測得碳基自旋量子比特相干時間達1.3微秒,創(chuàng)碳基量子電路最高紀(jì)錄,且較相同環(huán)境條件下硅基量子點的記錄高出一個數(shù)量級。該實驗采用懸浮碳納米管雙量子點結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了在300mK低溫下通過微波腔內(nèi)光子操控量子態(tài),并能夠在零外部磁場下對量子態(tài)進行相干控制。他們這一成就表明,碳納米管可作為cQED架構(gòu)中自旋量子比特的主體材料的有潛力候選者。


【重點企業(yè)IBM:Qiskit SDK v2.1發(fā)布,2026年將實現(xiàn)無可爭議的實用量子優(yōu)勢


7月2日,IBM宣布推出量子軟件開發(fā)工具包Qiskit SDK的v2.1版本。該版本的性能得到顯著提升,并新增多項關(guān)鍵功能,以推動實現(xiàn)量子優(yōu)勢的近期演示。核心新功能包括擴展了Qiskit SDK對C API的支持,以促進量子計算與高性能計算(HPC)的協(xié)同工作。IBM預(yù)測,到2026年底世界將擁有無可爭議的實用量子優(yōu)勢證據(jù)。


【重點企業(yè)Quantum eMotion和Krown正推進量子安全加密熱錢包的開發(fā)


Krown Technologies與量子網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)提供商Quantum eMotion(QeM)日前宣布,雙方在開發(fā)兩款量子安全加密錢包Qastle熱錢包和Excalibur冷錢包方面取得重要進展。繼成功推出全球首款量子安全冷錢包Excalibur后,雙方正同步推進Qastle熱錢包的開發(fā)。據(jù)介紹,兩款量子安全錢包均采用了QeM具有專利的量子隨機數(shù)生成器(QRNG)和熵即服務(wù)(EaaS),可為線上線下數(shù)字資產(chǎn)提供超安全保障。


【重點企業(yè)Xanadu與三菱化學(xué)將合作開發(fā)用于模擬EUV光刻中量子過程的量子算法


光量子計算先驅(qū)Xanadu與三菱化學(xué)近日啟動了一個合作項目,以共同開發(fā)用于模擬極紫外 (EUV) 光刻中量子過程的新型量子算法。這項技術(shù)是實現(xiàn)更微型、更復(fù)雜微芯片制造的關(guān)鍵。在該合作中,三菱化學(xué)材料設(shè)計實驗室將提供有關(guān)EUV光刻膠材料的專業(yè)知識,包括其分子結(jié)構(gòu)、成分和反應(yīng)性,并將提供對關(guān)鍵物理過程的基本理解和定量分析(如EUV吸收、俄歇衰變和二次電子效應(yīng))。Xanadu的量子算法團隊將負(fù)責(zé)設(shè)計用于模擬光-物質(zhì)相互作用和二次電子效應(yīng)的量子算法。


【重點企業(yè)】MegazoneCloud與量子軟件企業(yè)Classiq簽署合作備忘錄——共拓量子計算應(yīng)用新生態(tài)


韓國云市場領(lǐng)軍企業(yè)、AWS云服務(wù)管理供應(yīng)商(MSP),與量子軟件龍頭Classiq Technologies共同宣布,在韓國量子峰會2025(6月24-26日,首爾aT中心)期間簽署戰(zhàn)略合作備忘錄。雙方將通過三大舉措加速量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化:聯(lián)合開發(fā)韓國量子教育項目、設(shè)計與實施客戶導(dǎo)向的試點工程、探索混合計算環(huán)境的技術(shù)集成方案。


Classiq以其先進量子軟件開發(fā)平臺著稱,核心技術(shù)包括:

Qmod量子建模語言:支持高層級抽象開發(fā)

深度編譯技術(shù):優(yōu)化量子電路設(shè)計,確??玳T型量子硬件兼容性


該平臺顯著簡化復(fù)雜量子程序的高效設(shè)計流程,使非專業(yè)開發(fā)者也能構(gòu)建部署優(yōu)化后的量子應(yīng)用。隨著未來數(shù)年物理量子比特規(guī)模持續(xù)擴大,Classiq的模型驅(qū)動技術(shù)日益成為實用化量子計算的關(guān)鍵賦能者。


此次合作深度契合美佳云打造亞洲量子云服務(wù)樞紐的戰(zhàn)略布局。該公司已通過接入AWS Braket平臺,為韓國企業(yè)提供量子人工智能、優(yōu)化計算及化學(xué)模擬等實際應(yīng)用。整合Classiq的開發(fā)工具與設(shè)計平臺后,將加速推進產(chǎn)業(yè)化級量子解決方案落地。


重點企業(yè)】AWS推出開源量子芯片設(shè)計工具DeviceLayout.jl


7月1日,AWS(亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù))量子計算中心正式開源量子集成電路設(shè)計軟件DeviceLayout.jl,該工具采用Julia語言開發(fā),支持模塊化、可復(fù)用的量子芯片設(shè)計流程。其核心功能包括:通過原理圖驅(qū)動布局自動生成17量子位處理器GDSII文件;與電磁仿真工具Palace無縫集成,可輸出3D模型并優(yōu)化量子比特頻率至目標(biāo)值1%誤差范圍內(nèi)。該工具已應(yīng)用于AWS超導(dǎo)量子芯片研發(fā),特色包括:基于Open CASCADE的幾何引擎精確處理彎曲波導(dǎo)結(jié)構(gòu);通過物理分組標(biāo)簽系統(tǒng)自動配置仿真參數(shù);支持團隊協(xié)作開發(fā)及版本控制。開發(fā)者可通過GitHub獲取這一MIT協(xié)議開源工具,配套文檔提供從快速入門到全芯片仿真的完整案例。


【重點企業(yè)】Orientom將與EQ Tech Energy聯(lián)手打造首個量子電網(wǎng),推動能源基礎(chǔ)設(shè)施革新


7月1日,韓國量子軟件公司Orientom與泰國能源科技企業(yè)EQ Tech Energy簽署合作協(xié)議,將共同開發(fā)全球首個“量子電網(wǎng)”系統(tǒng)。該技術(shù)將量子計算應(yīng)用于電網(wǎng)優(yōu)化,通過量子算法實現(xiàn)三大突破:實時優(yōu)化發(fā)電廠、電動汽車及儲能系統(tǒng)運行;快速計算數(shù)千萬種電網(wǎng)場景;采用量子加密技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)安全。雙方計劃將合作擴展至智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)及可再生能源整合領(lǐng)域,目標(biāo)在2030年代中期實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。


【重點企業(yè)】Xanadu與三菱化學(xué)合作開發(fā)EUV光刻量子模擬算法


7月2日,加拿大量子計算公司Xanadu與三菱化學(xué)啟動合作項目,共同研發(fā)用于極紫外(EUV)光刻技術(shù)模擬的量子算法。EUV光刻是制造更小、更復(fù)雜微芯片的關(guān)鍵工藝,但隨著特征尺寸縮小,俄歇衰變等量子效應(yīng)導(dǎo)致電子相互作用復(fù)雜化,傳統(tǒng)模擬面臨挑戰(zhàn)。量子計算可通過直接模擬量子系統(tǒng)動力學(xué)及光-物質(zhì)相互作用突破這一限制。合作中,三菱化學(xué)材料設(shè)計實驗室將提供EUV光刻膠材料的分子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性數(shù)據(jù),Xanadu量子算法團隊則設(shè)計模擬光-物質(zhì)相互作用及二次電子效應(yīng)的算法。該研究旨在為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域建立量子計算的具體應(yīng)用,推動芯片微縮化發(fā)展,支撐智能手機、超級計算機及人工智能等技術(shù)的底層硬件創(chuàng)新。

7月2日,加拿大量子計算公司Xanadu與三菱化學(xué)啟動合作項目,共同研發(fā)用于極紫外(EUV)光刻技術(shù)模擬的量子算法。EUV光刻是制造更小、更復(fù)雜微芯片的關(guān)鍵工藝,但隨著特征尺寸縮小,俄歇衰變等量子效應(yīng)導(dǎo)致電子相互作用復(fù)雜化,傳統(tǒng)模擬面臨挑戰(zhàn)。量子計算可通過直接模擬量子系統(tǒng)動力學(xué)及光-物質(zhì)相互作用突破這一限制。合作中,三菱化學(xué)材料設(shè)計實驗室將提供EUV光刻膠材料的分子結(jié)構(gòu)與反應(yīng)性數(shù)據(jù),Xanadu量子算法團隊則設(shè)計模擬光-物質(zhì)相互作用及二次電子效應(yīng)的算法。該研究旨在為半導(dǎo)體材料領(lǐng)域建立量子計算的具體應(yīng)用,推動芯片微縮化發(fā)展,支撐智能手機、超級計算機及人工智能等技術(shù)的底層硬件創(chuàng)新。


【重點事件量子糾錯技術(shù)公司QEDMA獲2600萬美元融資,IBM參與投資攻關(guān)量子計算難題


量子噪聲抑制技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)QEDMA今日宣布完成2600萬美元A輪融資。本輪由Glilot Capital Partners通過其早期成長基金Glilot+領(lǐng)投,IBM、韓國投資伙伴公司(Korea Investment Partners)等新進投資者及TPY Capital等現(xiàn)有投資方共同參與。QEDMA的軟件解決方案致力于攻克量子計算誤差消減的核心挑戰(zhàn),預(yù)計未來數(shù)月將通過多家量子計算企業(yè)與研究機構(gòu)的合作實現(xiàn)量子優(yōu)越性實證。


【重點事件】D-Wave完成4億美元股票增發(fā),加速量子計算商業(yè)化布局


7月1日,D-Wave宣布通過市場發(fā)行(ATM)計劃完成4億美元普通股增發(fā),平均股價15.18美元/股。此次發(fā)行使公司現(xiàn)金儲備增至約8.15億美元,發(fā)行股價較今年1月完成的1.5億美元ATM計劃(均價6.10美元/股)顯著提升。D-Wave計劃將資金主要用于戰(zhàn)略收購及企業(yè)運營,包括擴大在優(yōu)化計算、人工智能等領(lǐng)域的量子應(yīng)用開發(fā)。


【重點事件】荷蘭量子公司Groove Quantum獲1000萬歐元EIC加速器資金,專注鍺基量子計算


7月2日,荷蘭量子計算公司Groove Quantum宣布已通過歐洲創(chuàng)新理事會(EIC)加速器計劃獲得1000萬歐元(約合1180萬美元)融資,其中250萬歐元為無償資助。該公司專注于鍺基量子比特技術(shù),旨在提升量子比特數(shù)量同時保持高保真度,以推動實用化量子計算發(fā)展。Groove Quantum由Anne-Marije Zwerver和Nico Hendrickx于2024年創(chuàng)立,其鍺量子比特基于晶體管技術(shù),兼容半導(dǎo)體制造工藝,具有尺寸緊湊、可擴展性強等特點。此次融資將用于量子芯片研發(fā),提升其穩(wěn)定性和成本效益,助力歐洲量子生態(tài)建設(shè)。


【重點事件】Omnes Capital完成1.12億歐元募資,重點扶持歐洲量子、AI等深科技企業(yè)


7月2日,歐洲私募機構(gòu)Omnes Capital宣布,其第二支深科技基金Omnes Real Tech 2完成首輪1.12億歐元募資,目標(biāo)支持歐洲量子計算、人工智能、新航天等前沿科技領(lǐng)域成長期企業(yè)。該基金是首個受益于歐盟國防指令的歐洲基金,將重點布局德國、意大利市場,并通過后續(xù)增資推動企業(yè)規(guī)模化發(fā)展。其首支基金已培育多個行業(yè)標(biāo)桿:量子計算企業(yè)Quandela實現(xiàn)北美市場商業(yè)化,德國Quantum Systems成為歐洲首家盈利的國防領(lǐng)域獨角獸。新基金將延續(xù)工業(yè)化創(chuàng)新與國際擴張策略,依托20年行業(yè)資源網(wǎng)絡(luò)篩選優(yōu)質(zhì)項目。

7月2日,歐洲私募機構(gòu)Omnes Capital宣布,其第二支深科技基金Omnes Real Tech 2完成首輪1.12億歐元募資,目標(biāo)支持歐洲量子計算、人工智能、新航天等前沿科技領(lǐng)域成長期企業(yè)。該基金是首個受益于歐盟國防指令的歐洲基金,將重點布局德國、意大利市場,并通過后續(xù)增資推動企業(yè)規(guī)?;l(fā)展。其首支基金已培育多個行業(yè)標(biāo)桿:量子計算企業(yè)Quandela實現(xiàn)北美市場商業(yè)化,德國Quantum Systems成為歐洲首家盈利的國防領(lǐng)域獨角獸。新基金將延續(xù)工業(yè)化創(chuàng)新與國際擴張策略,依托20年行業(yè)資源網(wǎng)絡(luò)篩選優(yōu)質(zhì)項目。

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