周报 | 能源巨头开发量子机器学习算法；法国投资21.9亿美元发展量子技术

Original 光子盒研究院光子盒 2021-12-15

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光子盒研究院出品

Aker BP和剑桥量子计算公司（CQC）为能源行业开发量子机器学习算法

剑桥量子计算公司(CQC)宣布了他们与欧洲独立能源公司Aker BP公司的合作。

Aker BP和CQC之间的合作着重于前沿量子机器学习(QML)算法的设计和演示，以解决多相流分类问题。该团队的解决方案由一个瞬时量子多项式时间电路组成，该电路被训练成一个三类分类器，使用CQC的量子软件开发平台t|ket⟩在IBM量子处理器上实现。通过对Aker BP数据的测试，QML分类器只需要少量的量子比特就可以与具有非线性核的经典支持向量机（SVM）的性能相匹配。

这一合作的结果展示了量子机器学习算法在能源领域的最早应用之一，推动了当今嘈杂中型量子（NISQ）处理器的实用性。

Aker BP公司是一家成熟的勘探与生产公司，在挪威大陆架进行勘探、开发和生产活动。以产量衡量，Aker BP公司是欧洲最大的独立石油公司之一。

详情：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/aker-bp-and-cambridge-quantum-computing-to-develop-quantum-machine-learning-for-energy/

法国计划在量子技术上投资18亿欧元(21.9亿美元)

法国总统马克龙宣布了一项18亿欧元(21.9亿美元)的量子技术五年投入计划。法国政府将把每年的量子资金水平从6000万欧元提高到约2亿欧元，在该五年计划中法国政府提供的资金达到10.5亿欧元，除此以外还包括来自欧盟的2亿欧元，以及来自私营部门的5.5亿欧元。

这些资金中，将为量子计算机拨款约7.8亿欧元，为量子传感器拨款2.5亿欧元，为后量子加密拨款1.5亿欧元，为量子通信拨款3.2亿欧元，为低温等相关技术拨款3亿欧元。

详情：

https://quantumcomputingreport.com/france-plans-to-invest-1-8-billion-euros-2-19b-usd-in-quantum-technologies/

印度电子和信息技术部（MeitY）与亚马逊合作开发量子计算应用

印度电子和信息技术部（MeitY）宣布与亚马逊合作，在印度建立一个量子计算应用实验室。该实验室旨在为开发人员、科学家和学术界提供量子计算开发的环境，以促进制造业、医疗保健、农业和航空航天工程等领域的进步。亚马逊除了提供Amazon Braket量子计算服务外，还将为实验室提供技术和程序支持。

详情：

https://www.livemint.com/news/india/meity-collaborates-with-amazon-to-set-up-india-s-first-quantum-computing-lab-11611063127192.html

IonQ宣布与韩国量子信息研究支持中心（Q Center）合作

量子计算领域的领导者IonQ宣布与韩国量子信息研究支持中心（Quantum Information Research Support Center，简称Q Center）建立为期三年的合作。Q Center是成均馆大学（SKKU）的一个独立组织，致力于在量子信息科学领域创建一个丰富的研究生态系统。这一合作关系将把IonQ的离子阱量子计算机用于韩国各地的研究和教学。

韩国各地的研究人员和学生能够在IonQ的量子计算机上运行工作。这种合作关系将使研究人员、科学家和学生能够在世界领先的量子系统之一上学习、开发和部署量子应用程序。

详情：

https://thequantumdaily.com/2021/01/21/ionq-and-south-koreas-q-center-announce-three-year-quantum-alliance/

英国工艺创新中心（CPI）加入量子传感器项目

英国工艺创新中心(CPI)正在加入量子传感器项目，以开发用于生产线质量评估和电池分级的传感器。

量子传感器项目是11个合作伙伴之间的合作，旨在开发一个能够使用光泵磁力计(OPM)对电池进行连续在线测试的中试系统。

该系统将配备一系列光泵磁力计（OPM）作为量子传感器，检测合格锂电池发出的小磁场。该技术可用于监控生产线上电池的质量，以便快速剔除故障电池并提供详细的质量保证。

该项目将涉及英国制造光学加工材料供应链的开发，包括蒸汽电池生产、激光制造、光学封装、磁屏蔽、电子控制和数据处理系统。该项目的最终目标是创建一个可在试验生产线上实施的中试规模电池测试系统。

详情：

https://www.electronicsweekly.com/news/business/764686-2021-01/

澳印网络与关键技术合作（AICCTP）项目开放第一轮资助申请

耗资1270万美元的澳印网络与关键技术合作（AICCTP）项目开放第一轮资助申请。AICCTP第一轮赠款优先领域主要涉及下一代技术。印度和澳大利亚正在促进人工智能（AI）、下一代电信（5G/6G）、物联网（IoT）、量子计算、合成生物学、区块链和大数据等等新兴技术的发展。

对于任何单个资助申请，每年最低金额为15万美元，最高金额为50万美元。从2021到2022年，为期两年的资助中每年最高50万美元。

第一轮资助申请截止时间为2021年2月5日。符合资格的申请人必须位于澳大利亚，并设有位于印度的合作伙伴机构；要么位于印度，并有位于澳大利亚的合作伙伴机构。

详情：

https://india.highcommission.gov.au/ndli/AICCTP.html

美国空军和韩国合作伙伴宣布共同资助量子研究

美国空军及其两个韩国研究伙伴联手发起了一项联合征集活动，提供至多三年的资助，共同推动量子信息科学和技术的发展。

在十多年的合作基础上，美国空军科学研究办公室（AFOSR）和韩国国家研究基金会（National Research Foundation of Korea）以及信息通信技术规划与评估研究所（IITP）最近决定共同资助这一研究项目。根据空军研究实验室的报告指出，他们的最终目标是持续为两国的科学家和工程师提供机会，共同推动新兴技术的发展。

根据公开信息，资金是“根据美国和韩国政府的预算情况进行估算的”，并进一步细分了拨款数额。完整提案将在5月提出，选拔结果可能会在今年夏天发布

详情：

https://www.nextgov.com/emerging-tech/2021/01/air-force-korean-partners-unveil-plan-co-fund-breakthrough-quantum-research/171474/

Silex System公司开发的高纯度零自旋硅可用于制造硅基量子计算机

Silex System公司（SLX）已经完成了开发高纯度零自旋硅商业化生产工艺的项目。该项目与Silicon Quantum Computing公司和新南威尔士大学进行了合作。

零自旋硅采用了SILEZ激光同位素分离技术，该技术有可能高效、大规模地生产零自旋硅（ZS-Si），从而为新兴的硅量子计算市场提供这种材料。ZS-Si是一种独特的同位素富集硅，可用于制造下一代处理器芯片，这种芯片能够为硅基量子计算机提供动力。

该项目计划于2022年底完工，2023年开始销售。

详情：

https://themarketherald.com.au/silex-systems-asxslx-hits-milestone-in-zero-spin-silicon-project-2021-01-19/

德国电信T-Labs加入量子人工智能研究联盟PlanQK

在其研发部门电信创新实验室（T-Labs）的领导下，德国电信正在参与由德国联邦经济部资助的PlanQK项目（量子辅助人工智能平台和生态系统）。该项目由15个合伙人和33个联营合伙人组成。

在PlanQK项目中，T-Labs提供了电信领域的一些特定用例。其中包括通信网络的优化、工业4.0应用程序或针对客户群的人工智能集群问题。随着规模、质量和处理速度的不断增长，量子计算机可能会进入电信的运营业务。

该项目旨在确保为量子辅助人工智能开发和建立一个独立于供应商的平台和相关生态系统。例如，用户可以为自己的公司编译解决方案，或者通过云计算或量子应用程序商店进行委托。

详情：

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/deutsche-telekoms-t-labs-joins-quantum-ai-research-consortium-planqk/

荷兰量子计算初创公司成立IMPAQT联盟

荷兰量子计算初创公司成立IMPAQT联盟，这个联盟的成立是为了让独立的公司在堆栈不同部分进行合作，以确保量子计算机的不同构建块可以顺利地衔接，这将使量子计算机制造商能够轻松地集成子系统。

该联盟的成员包括集成量子系统提供商Orange QS、量子控制堆栈提供商Qblox、低温I/O量子硬件提供商Delft Circuits和量子算法开发公司Qu&Co。

详情：

https://quandco.com/news/quco-impaqt-consortium

Qureca推出在线“Quantum for Everyone”课程

Qureca的新课程专门针对那些希望理解量子技术的非技术性商业人士，以便他们能够构建量子战略，并在自己的组织中找到应用量子技术的机会。该课程由四节在线课程组成，学习者可以按照自己的节奏学习。其中包括：1）量子计算基础知识；2）量子计算应用；3）向量子安全过渡；4）量子产业。课程预计为期四周，预计每周约需3小时。这门课程不需要任何必要的知识就可以参加，费用为400英镑（约合545美元），但可能会有折扣。

详情：

https://www.qureca.com/quantum-for-everyone-the-online-course-to-learn-a-practical-approach-to-quantum-technologies-for-you-and-your-business/

特拉维夫大学与印度Wipro签署量子备忘录

印度跨国公司Wipro与以色列特拉维夫大学签署了一份关于量子科学与技术研究与分析的备忘录。

根据备忘录，特拉维夫大学量子科学与技术中心(QuanTAU)的教职员工将与Wipro及其客户合作，为印度信息技术领域的大型组织分析量子计算的用例和潜在应用。

该备忘录被视为特拉维夫大学与Wipro在机器学习方面合作研究的直接延续。

详情：

https://www.outlookindia.com/newsscroll/wipro-signs-mou-with-tel-aviv-university-for-research-in-quantum-computing/2005514

启科量子宣布完成5000万天使轮融资

专注于量子通信设备制造与量子计算机全栈式开发的启科量子，宣布完成了5000万元天使轮融资，投资方为中关村发展前沿基金、中关村金种子基金等。

本轮融资将用于该公司的两个业务方向：一是新一代小型化的量子通信设备研发与量产，二是百比特离子阱量子计算机的研发。

详情：

http://www.qudoor.cn/

清华大学刷新单量子比特相干时间纪录

清华大学交叉信息研究院金奇奂研究组在量子计算领域取得重要进展，首次在离子阱系统中实现了超过一个小时的单量子比特相干时间，刷新了此前的纪录。

该成果的研究论文“单离子量子比特实现超过一小时的拟合相干时间”（Single ion qubit with estimated coherence time exceeding one hour）于近日刊发于国际学术期刊《自然•通讯》。

此前，单离子量子比特的最长相干时间记录为该组实现的660秒，但是限制更长相干时间的原因依然不明确。在此基础上，这项工作明确了其限制因素主要为微波信号相位噪声，残余磁场涨落以及微波信号泄漏。

为了进一步抑制噪声，该工作采用了动力学解耦技术，并根据噪声环境优化脉冲参数，进一步降低各类噪声源影响。最终量子比特相干时间提升到了5500秒，相较于之前有一个数量级的提升。此外该工作进一步详细分析并且量化了限制离子量子比特相干时间的其它因素，为进一步提升相干时间奠定了基础。

详情：

https://iiis.tsinghua.edu.cn/show-9110-1.html

中国科大首次实现11公里远距离量子纠缠纯化

中国科大郭光灿院士团队在量子通信和量子网络的研究中取得重要进展。该团队李传锋、柳必恒研究组与南京邮电大学盛宇波等人合作，利用高品质的超纠缠源，首次实现了11公里的远距离量子纠缠纯化，纯化效率比此前国际最好水平提升了6000多倍。该成果2021年1月8日发表在国际知名期刊《物理评论快报》上。

他们实验上制备出偏振和路径分别处于纠缠态的超纠缠光子对，并在11公里长的多芯光纤里进行纠缠分发，然后进行量子纠缠纯化操作。实验结果表明，分发后的偏振纠缠和路径纠缠初始保真度均为约0.665时，纯化得到的纠缠态的保真度可以提升到0.774，而初始保真度均为约0.771时，纯化后的保真度则可提升到0.887。他们还首次将纠缠纯化用于量子密钥分发，纯化前纠缠态的纠缠度太低，产生的有效密钥率为0，而经过纯化后，有效密钥率则提升到0.371。此外，由于只需要使用一对超纠缠光子对，该方案的纯化效率（每秒大约输出400对）比此前国际上的最好水平提升了6000多倍。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/514_gCOYePu-4NuEI0jrgA

无人机助推构建移动量子网络

1月15日，南京大学固体微结构物理国家重点实验室祝世宁院士团队谢臻达教授、龚彦晓教授课题组在量子信息研究中的最新进展以“Optical-relayed entanglement distribution using drones as mobile nodes”(具有无人机移动节点光学中继的纠缠分发)为题发表在物理学旗舰刊物《物理评论快报》(Physical Review Letters，126, 020503 (2021))上，并入选了“编辑推荐”论文。

论文通讯作者之一谢臻达表示，希望未来“通过更高巡航高度的无人机来实现300多公里的单链路连接，而不受大气污染和天气环境引起的光束畸变影响；而更廉价的小型无人机可以实现局域连接，甚至覆盖行驶中的车辆。所有这些设备都可以链接到卫星和光纤系统实现全球（量子）组网。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/9vkNrOS1gw9Dhwo4lIPUgA

有史以来最快的复合安全量子随机数发生器

1月15日，一个国际研究小组开发了一种快速、低成本的量子随机数发生器(QRNG)。这个装置由俄罗斯国立科技大学(NUST MISiS)、俄罗斯量子中心、牛津大学、伦敦大学金史密斯学院和柏林自由大学共同制造，每秒8.05 Gb的速度产生随机性。这项发表在《物理评论X》的研究是开发用于密码学和复杂系统建模的商业随机数生成器的一个有前途的起点。

新的RNG以每秒8.05 Gb的速度生成随机数，使其成为有史以来最快的复合安全量子随机数生成器，并提供实时随机性认证。据研究人员称，该设备比现有的RNG原型快得多。包含实时随机性认证和使用现成组件来构建生成器，使得该技术适用于具有相当广泛应用的商业RNG。

详情：

https://mp.weixin.qq.com/s/sDmOGlAJADt1tNNLqJ1kjg

塔尔图大学科学家发现构建新型光学量子计算机的方法

爱沙尼亚塔尔图大学物理研究所的科学家找到了一种开发新型光学量子计算机的方法。该研究的核心是具有某些特征并可以充当量子比特的稀土离子，与早期的解决方案相比，这将给量子计算机带来超快的计算速度和更好的可靠性。

塔尔图大学的研究人员Vladimir Hizhnyakov、Vadim Boltrushko、Helle Kaasik和Yurii Orlovskii在科学杂志《光学通讯》上发表了他们的研究结果。

塔尔图大学物理研究所的研究人员表明，在掺铒、镨和其他一些稀土元素离子的混合光学氟化物晶体上，可以作为实现超快光学量子计算的量子比特。

详情：

https://phys.org/news/2021-01-scientists-discovery-paving-ultrafast-quantum.html

纽约州立大学Li Qiang教授发现了实现拓扑量子计算的关键

纽约州立大学石溪分校（Stony Brook University）物理与天文学系教授Li Qiang与美国能源部艾姆斯实验室（Ames Laboratory）高级科学家、爱荷华州立大学（Iowa State University）物理与天文学教授Wang Jigang合著了一篇论文。

这篇文章发表在《自然材料》杂志上，内容是关于发现一种新的光诱导开关，这种开关可以扭曲Weyl半金属的晶格，开启一种几乎没有耗散的巨大电子流。

量子计算的广泛应用要求制造出能保护脆弱量子态免受杂质和噪声环境影响的器件。实现这一点的方法之一是发展拓扑量子计算，其中量子比特是基于对噪声免疫的“对称保护”无耗散电流。

在这个实验中，研究小组利用激光脉冲扭曲晶体的晶格排列，改变了材料电子结构的对称性。这种光开关使材料中的“Weyl 点”成为可能，使电子表现为无质量的粒子，可以携带受保护的、低损耗的电流。这些性质的发现使得实现拓扑量子计算等应用又向前迈进了一步。

详情：

https://news.stonybrook.edu/facultystaff/sbus-qiang-li-collaborated-on-discovery-that-can-advance-quantum-computing/

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