快讯：英国建设商用量子安全局域网；纠错量子计算机更近一步

导读：

当今世界正经历百年未有之大变局，科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局，必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。

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头条资讯

法国启动4.5亿欧元的量子优先研究与设备计划

法国高等教育、研究及创新部部长宣布正式启动量子优先研究与设备计划(PEPR)，这是今年1月21日马克龙总统宣布的18亿欧元量子科技国家战略最重要的项目之一。

在未来五年内，将投资1.5亿欧元用于基础研究，重点是4个主题：

1、固态量子比特(自旋量子比特、猫量子比特、飞行量子比特、光子量子比特、鲁棒混合量子比特)

2、冷原子(用于传感和计算)

3、算法、纠错和后量子密码(PQC)

4、基于计算和密码的基本非传统量子方法

量子优先研究与设备计划在现有3亿欧元的基础上增加1.5亿欧元，使得未来五年的总投资达到4.5亿欧元。

英国建设并试用首个商用量子安全城域网

英国电信(BT)和东芝建造并试用第一个商用量子安全城域网。这一全新的网络将连接位于伦敦码头区、金融城和M4走廊的站点，并将提供使用量子密钥分发(QKD)和后量子密码(PQC)保护的数据服务。

这个新网络将由英国电信运营，BT将提供一系列量子安全服务，包括专用的高带宽端到端加密链路，通过Openreach的专用光纤网络光频谱接入滤波器连接(OSA FC)解决方案提供。QKD链路将集成到BT现有的网络管理运营中。东芝将提供量子密钥分发硬件和密钥管理软件。

量子计算领导者IonQ上市

量子计算领域的领导者IonQ，于 2021 年 9 月 30 日完成了先前宣布的与 dMY Technology Group, Inc. III（“dMY”）的业务合并，10月1日，合并后的公司 IonQ Inc. 的普通股和认股权证将在纽约证券交易所上市，股票代码为“IONQ”和“IONQ.WS”。

IonQ成立于2015年，其创始人有着25年的开创性研究经验。IonQ是量子计算领域的领导者，在创新和部署方面拥有良好的记录。IonQ 的下一代量子计算机是世界上最强大的离子阱量子计算机。IonQ是唯一一家通过 Amazon Braket、Microsoft Azure 和 Google Cloud 上的云以及直接 API 访问提供其量子系统的公司。

商业动态

戴尔入局量子计算

戴尔推出了一个量子计算的混合仿真平台，并通过IBM的Qiskit进行测试。该平台可以让开发人员在经典基础设施上运行量子应用程序、算法和其他用例。

该混合仿真平台主要优势包括：

-混合仿真平台可以在Kubernetes等云本地平台上执行经典和量子处理。以前，开发人员必须通过云提交数据和工作负载进行处理；

-每个量子电路不再需要分别进行执行和排队等待；

-工作负载可以在本地运行；

-混合方法可以为开发人员提供优化成本的选择，从而节省资金。

D-Wave公布技术路线图

D-Wave Systems公司在其年度用户大会Qubits上发布了技术路线图，包括：

1、新一代Advantage 2量子系统采用新的量子比特设计，可在新拓扑中实现20路连接(目前为15路连接)。Advantage 2的量子处理器(QPU)将包含7000+量子比特，并利用多层制造堆栈中量子相干性的最新改进，进一步利用系统的量子力学能力，更快地找到更好的解决方案。

2、旨在开发业界第一个可扩展且实用的基于门的纠错量子计算系统。

3、更强大的混合求解器，可扩展用例，并将最好的量子和经典资源结合在一起。

4、跨平台开源开发工具，使客户能够通过一个工具平台跨多个量子系统使用。

如果D-Wave能够成功开发基于门的量子计算机，它将成为全球唯一一家同时拥有两种技术(退火+门)的量子计算硬件公司。

QC Ware获得2500万美元B轮融资

QC Ware宣布获得2500万美元的B轮融资。科赫工业(Koch Industries)的投资子公司科赫颠覆技术(Koch Disruptive Technologies)和世界领先的聚合物公司之一科思创(Covestro)共同领投了该轮融资，三星风投和花旗集团(Citi)、D. E. Shaw集团和Pegasus Tech Ventures也参与了这轮融资。

新的资金将用于扩大QC Ware团队，支持Forge™的加速开发。Forge与其他量子计算云服务不同，它为用户提供了针对实际行业问题的开创性和微调交钥匙量子算法。

Rigetti向英国交付量子计算机

Rigetti及其合作伙伴宣布完成了英国首个量子计算系统的构建，并计划在2022年初通过Rigetti量子云服务提供该系统。

这是Innovate UK项目的一部分，一年之前，英国宣布投资1000万英镑与Rigetti共建首台商用量子计算机。合作伙伴包括牛津仪器公司、爱丁堡大学、量子软件初创公司Phasecraft和渣打银行。

这台量子计算机采用了牛津仪器的Proteox稀释制冷机。量子系统已经组装完毕，现在正在进入测试和量子处理器(QPU)的表征和选择。

研发动态

神经网络提高离子阱量子计算机运行性能

中山大学教授罗乐研究团队，通过人工神经网络技术与射频微波-自发辐射光子关联技术，实现了离子阱中量子比特微运动抑制的自动化处理，这是国际上首次把神经网络技术应用于囚禁离子量子比特的微运动控制。相关成果9月29日在线发表于《应用物理快报》Applied Physics Letters上，题为“Minimization of the micromotion of trapped ions with artificial neural networks”。

对于工程化的离子阱量子计算机，离子在囚禁电磁场中的微运动会降低冷却和探测效率，并严重缩短离子的相干时间，影响量子门的保真度。消除微运动对于实现离子阱量子计算机的工程化非常重要。为此，研究小组开展了基于人工神经网络技术与射频微波-自发辐射光子关联技术的微运动抑制方案研究并完成了相关实验验证。该成果可扩展到在表面阱，芯片阱等电极数量巨大的离子阱上，为开发低成本商用离子阱量子芯片奠定了坚实的技术基础。

科学家离纠错量子计算机又近了一步

马里兰大学联合量子研究所(JQI)研究员Christopher Monroe(IonQ公司联合创始人)的团队与杜克大学的同事合作取得了重要进展，第一次在实验中通过多个错误率更高的物理量子比特实现了一个错误率更低的逻辑量子比特。科学家离纠错量子计算机又近了一步。

这是首次证明逻辑量子比特比创建它所需的最容易出错的步骤更可靠。该团队能够成功启动逻辑量子比特并在99.4%的时间内测量它，但预计单独工作的六个量子操作只有大约98.9%的时间。10月4日，相关论文发表在《自然》杂志上。

新加坡国立大学和泰雷兹合作，开发和测试商业应用的量子技术

新加坡国立大学(NUS)和法国泰雷兹集团签署了一份谅解备忘录(MoU)，标志着为期两年的合作关系即将展开，他们将共同开发和测试用于商业应用的量子技术。

根据谅解备忘录，新加坡量子工程项目(QEP)和泰雷兹将探索在量子传感新材料和设计领域的合作机会，推动量子技术的发展。泰雷兹将提供其SafeNet Luna硬件安全模块(HSMs)和高速网络加密器，以支持用于研究的量子设备接口。这些设备中的算法和量子随机数生成技术提供了加密灵活性，可以轻松实现量子安全加密并对抗量子计算的威胁。

2021年5月，泰雷兹推出了一项网络加密解决方案，旨在保护企业数据免受未来量子网络攻击。它用一种抗量子计算的方案来补充标准加密，该方案正在考虑成为国际标准。

美国演示了基于纠缠的量子局域网

来自美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)、斯坦福大学和普渡大学的一个团队开发并演示了一种新型、功能齐全的量子局域网(QLAN)，能够利用通过光纤的纠缠光子，实时调整与ORNL地理隔离系统共享的信息。研究结果发表在PRX Quantum上。

迄今为止，量子密钥分发(QKD)一直是量子通信领域最常见的例子，但它只在站点之间建立安全性，而不是纠缠。

ORNL量子信息科学部门负责人Nicholas Peters说：“我们正试图通过理解关键功能，如纠缠分发带宽，为构建量子互联网奠定基础。我们的目标是开发演示量子网络应用所需的基本工具和构建块，以便它们可以部署在真实网络中，实现量子优势。”

清华大学段路明研究组首次实现多离子协同激光冷却

近日，清华大学交叉信息研究院段路明研究组在离子阱量子信息处理领域取得重要进展，通过对优化选择的少量离子进行激光冷却，首次实现对长离子链的高效协同冷却，获得接近全局激光冷却的极限温度，为多离子比特量子计算准备了技术基础。

此前，在离子阱系统中仅实现过小规模离子阵列的协同冷却。在这项工作中，研究人员通过分析一维长离子链的集体振动模式，优化设计出最佳的若干个相邻的“冷却离子”，对整个离子链进行协同冷却。研究人员还从实验上演示了该方案，利用两个优化设计的相邻“冷却离子”，对8到28个离子的一维离子链进行了高效的协同冷却，达到了接近全局多普勒冷却极限的冷却效果。该实验对于保持大规模离子阵列的稳定性、实现未来的大规模量子计算和量子模拟，具有重要意义。

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