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2020年10月國內外量子科技進展(總第15期)
發布時間:2020-11-02 11:25:35 點擊瀏覽:

202010月國內外量子科技進展(總第15期)

【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


【中央政治局集體學習量子科技 下好量子科技先手棋

中共中央政治局1016日下午就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調,當今世界正經歷百年未有之大變局,科技創新是其中一個關鍵變量。我們要于危機中育先機、于變局中開新局,必須向科技創新要答案。要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性,加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局,把握大趨勢,下好先手棋。

習近平在主持學習時發表了講話。習近平指出,要系統總結我國量子科技發展的成功經驗,借鑒國外的有益做法,深入分析研判量子科技發展大勢,找準我國量子科技發展的切入點和突破口,統籌基礎研究、前沿技術、工程技術研發,培育量子通信等戰略性新興產業,搶占量子科技國際競爭制高點,構筑發展新優勢。(來源:中央人民政府網站)

原文鏈接:

http://www.gov.cn/xinwen/2020-10/17/content_5552011.htm


二、政策和戰略


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【安徽省委書記主持會議研究部署安徽量子科技發展】

1022日,安徽省委召開理論學習中心組學習會議。由安徽省委書記主持會議并就接下來安徽量子科技的發展進行了深入的研究部署。強調要在加強頂層設計和前瞻布局、健全政策支持體系、加快基礎研究突破和關鍵核心技術攻關、培養造就高水平人才隊伍、促進產學研協同創新等方向上發力,以加快推動量子科技成果轉移轉化。

會上,中國科學技術大學常務副校長、中國科學院院士潘建偉就量子科技發展現狀和趨勢進行講解。部分省領導圍繞推動量子科技發展作了交流發言。(來源:安徽省人民政府網站)

原文鏈接:

http://www.ah.gov.cn/zwyw/ztzl/tdgzlfzdysdgjz/zxycx/53917541.html


【廣東省:建成“量子谷”,培育區塊鏈與量子信息戰略性新興產業集群】

廣東省109發布《廣東省培育區塊鏈與量子信息戰略性新興產業集群行動計劃(2021-2025年)》(以下簡稱《行動計劃》)。

《行動計劃》提出了“建成廣東‘量子谷’,打造世界一流的國際量子信息技術創新平臺和我國量子信息產業南方基地”的目標。包括拓展量子信息技術在保障國家重大基礎設施絕對安全運行、信息與網絡安全、量子人工智能、國防服務、政務服務、工業服務、金融服務、教育服務等社會關鍵領域的“殺手锏”產業應用,實現量子信息產業跨越式發展,產業規模增長20倍以上;建設若干量子信息技術孵化平臺、共享共用中試平臺、產業研究院,打造國際量子科技創新中心,形成貫穿量子信息上中下游的全產業鏈條……(來源:廣東省人民政府網站)

原文鏈接:

http://www.gd.gov.cn/zwgk/jhgh/content/post_3097968.html


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【美國“國家量子計劃”官網啟用,發布《量子前沿報告》】

107日,白宮科技政策辦公室(OSTP)宣布國家量子協調辦公室(NQCO)的官方網站(暨國家量子計劃官網)——Quantum.gov啟用。該網站將面向研究界和公眾,提供來自整個聯邦政府的量子信息科學(QIS)活動的資源和新聞,提供關鍵戰略文件和報告、機構計劃和NQCO倡議的一站式服務。

同時OSTP還發布了一份《量子前沿報告》。在聽取了聯邦政府、行業和學術屆領袖的意見基礎上,該報告提出了未來幾年QIS研究的8個前沿領域,包括擴展量子技術造福社會的機會,建立量子工程學科,針對量子技術的材料科學,通過量子模擬探索量子力學,利用量子信息技術進行精密測量,生成和分配量子糾纏用于新應用,表征和減少量子誤差,通過量子信息理解宇宙。(來源:國家量子計劃官網)

原文鏈接:

https://www.quantum.gov/trump-administration-announces-quantum-gov-and-quantum-frontiers-report/

https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2020/10/QuantumFrontiers.pdf


【日本將大力培養“量子人才”】

據《日本經濟新聞》105日報道,信息通信研究機構理事長德田英幸在談到10月啟動的量子人才培養項目時強調:我們需要培養出自己的量子原住民,這至少需要連續不斷地努力十年。該項目將為他們提供從年輕時代起就習慣于量子技術的環境,就像網絡原住民在電腦和互聯網環境中長大一樣。(來源:日經新聞網站)

原文鏈接:

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO64553800S0A001C2TJM000/


三、產業進展


——國 ——


【海南:將打造全球第一條環島量子保密通信網絡】

1014日,由中國科學院控股的國科量子通信網絡有限公司與中國廣電下屬中國有線電視網絡有限公司在海口就共建海南星地一體環島量子保密通信網絡完成戰略合作簽約,將合作打造全球第一條環島量子保密通信網絡,并同步推出量子保密視頻會議機頂盒融合產品。(來源:海南省人民政府網站)

原文鏈接:

http://www.hainan.gov.cn/hainan/5309/202010/ca0a325d118942419388c0be0ea1e056.shtml


——國 ——


【東芝發力QKD技術,計劃到2030年實現30億美元收入】

1019日,東芝公司宣布將開始提供量子密鑰分發(QKD)平臺,并在2020財年第四季度開始部署系統集成業務。

為了促進業務發展,東芝推出了兩種QKD平臺。一種是多路復用平臺,其允許數據和量子密鑰在同一根光纖上傳輸,無需采用昂貴的專用基礎設施來進行密鑰分發。另一種是面向遠程應用的平臺,可以最大限度地提高密鑰傳送的速度和距離。

該公司已在英國劍橋建立了制造基地,并將于2020財年第三季度開始向特定用戶提供平臺產品。從2021財年起,其將與美國、歐洲和亞洲的區域業務伙伴合作,在全球范圍內推廣QKD系統集成業務,計劃于2025財年前在日本和其他國家建立QKD網絡,并為專注于金融機構的組織推出QKD服務。通過提供市場領先的QKD服務,東芝計劃在2030財年實現約30億美元收入,占領約25%的市場份額。(來源:東芝公司官網)

原文鏈接:

http://www.toshiba.co.jp/about/press/2020_10/pr1901.htm?from=RSS_PRESS&uid=20201019-6912e


【“加拿大量子產業”協會成立,瞄準未來逾1400億美元市場】

106日,加拿大量子產業(QIC協會宣布成立,其使命是確保加拿大在量子技術方面的創新和人才能夠轉化為促進加拿大商業成功和經濟繁榮的力量。

QIC目前有24個創始成員,包括D-Wave1QbitXanaduZapataISARA等公司,他們擁有加拿大商業化程度最高的量子技術,涵蓋了量子計算、量子傳感、量子通信和量子安全密碼等領域的應用。

據加拿大國家研究委員會(NRC)估量,到2040年量子技術將形成1424億美元市場,將可以為加拿大22.9萬人提供就業機會。QIC將通過獲得知識產權方面的專業知識和進入市場戰略,為加拿大量子初創企業和成熟的參與者提供支持。該協會還將與省和聯邦政府合作,從戰略上支持量子技術這一新興產業。(來源:QIC官網)

原文鏈接:

https://www.quantumindustrycanada.ca/


ToppanNICTQunaSysISARA合作建立量子安全云技術】

近日,日本凸版印刷株式會社(Toppan)、日本國家信息和通信技術研究所(NICT)、日本QunaSys公司(QunaSys)和加拿大ISARA公司(ISARA)宣布將合作建立量子安全云技術,以使先進的信息處理和安全的數據通信、存儲和使用成為可能。

量子安全云技術融合了量子密碼技術和秘密共享技術,以促進安全的數據通信、存儲和使用。這項技術的建立不僅將保證高安全性,使篡改和解密數據變得不可能,而且還將能夠收集、分析、處理和使用在醫療、新材料、制造業和金融等領域積累的高度敏感的個人和公司信息。

目前計劃在2022財年開始對該技術的實施應用軟件進行更廣泛的試點測試,到2025年實現有限的實際應用,并計劃在2030年推出服務。(來源:Toppan公司官網)

原文鏈接:

https://www.toppan.com/en/news/2020/10/newsrelease201019e.html


IDQ與韓國KCS公司將合作推出量子安全視頻監視解決方案】

105日,瑞士ID Quantique公司(IDQ)與韓國計算機系統公司(KCS)宣布,將合作拓展物聯網設備和視頻安全領域的量子密碼應用市場。通過結合IDQ的超小型量子隨機數發生器(QRNG)技術和KCS的實時視頻加密技術,兩家公司將瞄準網絡攝像機、無人機、網絡視頻電話和遠程自動抄表等市場。

兩家公司將在今年年底前完成一個安全增強解決方案的開發,該解決方案將集成IDQ小巧的量子隨機數發生器(QRNG)芯片和KCS的視頻加密芯片(KEV7),以便在不久的將來將其應用于各種物聯網傳感器和儀器,以確保可信認證和敏感信息的加密。

全球范圍內視頻設備的激增帶來了從個人數據隱私到國家安全的挑戰。然而,這對圖像安全行業來說也是一個重大機遇,專家預測,到2021年,該行業的市場價值將超過630億美元。(來源:IDQ官網)

原文鏈接:

https://www.idquantique.com/id-quantique-and-kcs-join-hands-to-increase-the-security-of-video-surveillance-and-protect-against-hacking/


四、科技前沿


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【在強偏振擾動信道上實現量子密鑰分發】

山西大學李永民研究團隊演示了強偏振擾動信道上的連續變量量子密鑰分發(CV-QKD)。通過評估CV-QKD系統的自旋極化度漲落效應,研發團隊開發了自適應梯度算法,并基于FPGA硬件實現了脈沖光的高速偏振控制。對于單次隨機偏振擾動,可以實現的偏振消光比大于30dB,平均控制時間小于1ms827μs)。同時通過對原始碼作篩選實現信號光和本振光相對相位漲落的抑制,進一步消除了偶然的偏振控制失敗。兩種手段結合,研究團隊在314rad/s速度的連續偏振擾動下實現了50km光纖CV-QKD。該成果925日發表在《Physical Review A》。

原文鏈接:

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.102.032625


【消除QKD弱基矢選擇缺陷風險的有效方法】

中山大學與科大國盾量子技術股份有限公司研究人員合作,在假設了基矢選擇受到攻擊者弱控制的前提下,針對單光子源和弱相干光源,評估得到了相位誤碼和成碼率的更緊致的閾值解析式,顯著提升了成碼率水平。研究也進一步確認了基于商用器件可以實現的安全性。該成果1023日發表在《Scientific Reports》。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1038/s41598-020-75159-6


【基于66模軌道角動量實現11通道復用的6方糾纏】

華東師范大學、浙江大學和山西大學研究團隊合作,基于軌道角動量(OAM)復用、空間泵浦整形技術,在66OAM光學模上實驗演示了同時、確定性地產生連續變量6方糾纏的11個獨立操控、彼此正交的通道。空間泵浦整形技術將糾纏粒子數從2個增加為6個,OAM復用將復用信道數量增加到11個。實驗結果表明該方法可以有效提升多方糾纏的規模,為構造連續變量量子網絡提供了一種新的前景和平臺。該成果101日發表在《Physical Review Letters》。

論文鏈接:

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.125.140501


2020量子信息技術學術交流大會召開】

2020量子信息技術學術交流大會1018日在浙江嘉興舉行,此次會議聚集了國內量子領域頂尖專家,就量子計算模擬技術、量子通信技術、量子測量、量子器件、量子信息系統技術、量子光學與量子技術基礎等主題展開演講,以推動我國量子信息技術的發展和高水平的學術交流。(來源:中國電子學會官網)

論文鏈接:

https://www.cie-info.org.cn/site/content/3904.html


【中科大教授陸朝陽獲美國物理學會設立的量子計算獎】

當地時間106日,美國物理學會宣布將2021年度蘭道爾本內特量子計算獎頒給中國科學技術大學教授陸朝陽,表彰其對光量子信息科學,尤其是固態量子光源、量子隱形傳態和光量子計算做出的重要貢獻。該獎項由美國物理學會(APS)于2015年設立。(來源:APS官網)

論文鏈接:

https://www.aps.org/programs/honors/prizes/prizerecipient.cfm?last_nm=Lu&first_nm=Chao-Yang&year=2021


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【可多次讀寫、隨機訪問的光量子存儲器】

德國馬克斯普朗克量子光學研究所研究人員將兩個87Rb原子與光腔的同一個模耦合,演示了一個可隨機訪問的多個光量子比特讀寫存儲器。在對該存儲器進行的測試中發現,即便讀寫超過10個獨立光量子比特也沒有明顯的串擾,并且10次讀寫測試后也不需要重新初始化;同時,讀寫的組合效率為26%,相干時間接近1ms。這些特性已經可支撐實現量子中繼和量子互聯網。該成果1015日發表在《npj Quantum Information》。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1038/s41534-020-00316-8


【確定性的多方糾纏微波光源】

瑞士蘇黎世聯邦理工學院和德國馬克斯普朗克量子光學研究所研究團隊合作,通過從一種受控輔助系統中有序地發送微波光子進入波導,完全確定地產生純的微波光子糾纏簇態。研究人員層析式地重構了多體量子態的4種光學模,并分析更多模式的情況,估計本地糾纏持續長度超過10量子比特。該成果928日發表在《Nature Communications》。

論文鏈接:

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18635-x


【超過GHz的高速單光子光開關】

瑞典林雪平大學和智利康普賽西翁大學研究團隊合作,提出并實驗演示一個基于光纖Sagnac干涉儀實現高速偏振無關的單光子光開關。該光開關通過將兩個快速電光相位調制器放置在干涉儀內實現兩路單光子動態路由,速度只受電子學和探測硬件的限制,足以操縱GHZ范圍。該設備對四種偏振態的平均對比度為97.63%,平均消光比為19.21dB,該設備與光網絡硬件完全兼容,可替代現有的光開關。該成果1026日發表在《Optics Express》。

論文鏈接:

http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-28-22-33731


2020國際量子大會成功召開】

1019日至22日,由英國物理學會、中國物理學會和中國科學技術大學聯合組織的2020國際量子大會(線上)順利召開。中國科大潘建偉教授擔任該會議的名譽主席,陸朝陽教授擔任組委會主席。會議吸引了全世界103個國家和地區的參會人員,注冊人數達到4458人,截至目前在各個平臺上的觀看人數累計已經超過4萬。

開幕式上,英國物理學會會長Paul Hardaker博士、中國物理學會理事長張杰教授和中國科大潘建偉教授分別代表各主辦方致辭,認為量子信息的科學性及其巨大潛力已經得到國際學術界的普遍共識,隨著各個國家的大力支持和產業界的雄厚資金投入,量子信息科學發展迅猛,正處于第二次量子革命

大會邀請了包括美國國家技術標準局的葉軍教授、耶魯大學的Steven Girvin教授、谷歌的首席科學家Sergio Boixo博士、中國科大的彭承志教授、格拉斯哥大學的Miles Padgett教授等在內的46位國際頂尖學者做大會及邀請報告,分享了各自在量子通信、量子計算和量子精密測量等方面的最新突破。

原文鏈接:

http://news.ustc.edu.cn/info/1055/73119.htm


ETSI“量子安全密碼國際會議:PQCQKD的有機結合是重點發展方向】

20201027-28日,通過與Telecom TV公司合作,歐洲電信標準研究院(European Telecommunications Standards InstituteETSI)組織的2020年量子安全密碼年會在線召開。

會議上,滑鐵盧大學量子計算研究所聯合創始人,也是ETSI量子安全密碼會議的聯合發起人Michele Mosca教授指出,美國、歐洲和中國都在大力開發量子網絡,他們正在探索如何在風險性與便利性之間權衡,以構建遠程量子通信網絡。他特別表示,后量子密碼技術(Post Quantum Cryptography)與量子密鑰分發(QKD)的有機結合是今后重點發展的方向。(來源:量子計算最前沿公眾號)

原文鏈接:

https://mp.weixin.qq.com/s/kZpgcwiaaXQgDsfIwvm-kQ


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