周报丨开发光子接口：将超导量子处理器联网；IEEE量子周即将举办

 光子盒研究院出品

量子调制解调器公司QphoX正在研发用于超导量子处理器的光子接口

荷兰量子调制解调器初创公司QphoX正在开发一种用于超导量子处理器的光子接口，以实现量子计算机的远程扩展。其与芬兰量子计算机公司IQM达成协议，将使用其光子波长转换技术将量子处理器联网。这使得远程纠缠量子处理器之间的分布式量子计算成为可能，解决了该行业面临的最大扩展挑战之一。

两家公司将结合各自在量子信息处理方面的专业知识，创建一个新的、可扩展的接口，用于通过光互连与量子处理器进行通信。主要障碍之一是微波量子处理器必须在苛刻的低温环境中运行，同时通过产生大量热量的微波线路和低温放大器进行控制，从而限制了处理器的尺寸。随着制造商向更大的芯片迈进，找到最终允许具有数十万量子比特的计算机的可扩展方法至关重要。IQM正在建造芬兰第一台采用VTT的54量子比特量子计算机，由IQM领导的财团（Q-Exa）也在德国建造一台量子计算机。这台计算机将被集成到一台HPC超级计算机中，为未来的科学研究创建一个量子加速器。

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9月18-23日，IEEE量子周将举办

IEEE量子计算与工程国际会议(QCE22)公布了其2022年会议计划，该会议将于9月18日至23日在科罗拉多州布鲁姆菲尔德举行。IEEE量子周的与会者将在量子计算科学与其背后的行业发展之间架起一座桥梁，将体验一个动态的计划，以提供量子研究、实践、应用、教育和培训方面的前沿发展。

第三届年度IEEE量子周将提供五天充满活力的节目，其中包括9 位世界级的主题演讲者、70位技术人员论文、16个社区建设研讨会、26个劳动力建设教程、13个激励小组、60个创新海报、5场发人深省的Birds of Feather (BoF)会议，40多家参展商和支持者。提供一个可以建立合作伙伴关系的空间，最终为最具挑战性的问题提供基于量子的解决方案。可在下方链接查看详细活动。

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美国低温恒温器制造商蒙大拿仪器被工业巨头收购

近日，工业集团公司阿特拉斯·科普柯集团已同意收购蒙大拿仪器公司，该公司从事物理研究，以及为客户提供低温恒温器解决方案。目前，收购价格未披露。此次收购还需获得监管部门的批准，预计将于2022年第四季度完成。蒙大拿仪器将成为阿特拉斯·科普柯集团真空技术业务领域内科学真空部门的一部分，能够进一步扩大其在低温市场和研发客户的影响力。

蒙大拿仪器的低温恒温器可以在不使用液态冷冻剂的情况下达到低至4开尔文（负269摄氏度）的温度。低温恒温器通常用于观察和表征冷材料中的量子物理。

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聚焦量子计算，英伟达GTC开发者大会将于9月19日-22举行

开发者大会——英伟达GTC计划于9月19日-22日期间举行，预计将汇集数千名创新者、研究人员、思想领袖和决策者，展示量子计算、人工智能、元宇宙等领域的最新技术创新。

英伟达在量子计算上投入巨大，以帮助开发在QODA之上运行的混合量子应用生态系统。在GTC上，英伟达将宣布其平台的一些最新用例和更新，以及最新的合作伙伴关系和协作，以加速全球量子计算研究。

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量子模拟器在模拟量子磁体方面超越经典计算机

美国莱斯大学的研究人员使用镱原子制造了一个基于类自旋特性的磁体，该磁体由仅比绝对零度温度高十亿分之一度的原子组成，有六个状态，每个状态都标有颜色。

研究人员将原子限制在一个小金属和玻璃盒子中的真空中，然后使用激光束将它们冷却下来。激光束的推动使最有活力的原子释放出一些能量，从而降低了整体温度。他们还使用激光以不同的配置排列原子以产生磁体。排列成线和片状的原子达到约1.2纳开尔文，比星际空间冷20亿多倍。对于三维排列的原子，情况非常复杂，研究人员仍在寻找测量温度的最佳方法。由于计算非常困难，未来类似的实验可能是研究这些量子磁体的唯一方法。

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美国3所研究型大学与产业界、政府合作开发量子技术

在美国国家科学基金会的资助下，来自美国印第安纳大学（布卢明顿和IUPUI校区）、普渡大学和圣母大学的研究人员将开发与产业界和政府相关的量子技术，作为量子技术中心的一部分，提供前沿研究，解决产业界和政府机构面临的量子技术挑战。普渡大学将作为主要站点。

该中心汇集了来自三所大学和四个校区的计算机科学、物理、化学、材料科学等

学科的专家，以及开发下一代基于量子的信息和传感系统的公司。鉴于量子技术的广泛适用性，新的量子技术中心将与来自不同行业的成员组织合作，包括计算、国防、化学、制药、制造和材料。该中心的研究人员将把基础知识开发成具有增强功能和性能的工业友好型量子设备、系统和算法。此外，量子技术中心将培训未来的量子科学家和工程师，以满足对强大量子人才的需求。

目前，已有合作伙伴包括埃森哲、美国空军研究实验室、巴斯夫、康明斯、D-Wave、礼来公司、Entanglement Inc.、通用原子公司、惠普公司、IBM Quantum、英特尔、诺斯罗普·格鲁曼公司、美国海军水面作战中心克兰分部、Quantum Computing Inc.、Qrypt和Skywater Technology。

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希腊将建立量子计算和基因组学研究所

8月31日，希腊宣布将建立两个新的量子计算和量子技术与人类基因组学研究机构。第一个研究所将设在雅典的国家科学研究中心“Demokritos”，第二个将设在克里特岛的研究与技术基金会（Forth）。

发展与投资部副部长Christos Dimas表示，第一家机构将开展可应用于多个行业领域的研究，并将设立跨学科项目、研究生项目以及公共行政和企业管理人员项目。还将允许使用欧盟可用于量子技术领域研究的资金，这将直接造福于国民经济。第二个机构是基因组学，将利用对当地基因组变异的研究来改善希腊的公共卫生，并了解希腊人口特有的遗传问题，以改进诊断和治疗，同时指出希腊已经拥有基因组学和计算生物学水平的研究人员，其经验和技能具有巨大潜力。

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哥伦比亚大学量子材料项目获得美国能源部1260万美元资助

近日，美国能源部（DOE）为哥伦比亚大学能源前沿研究中心(EFRC)提供了一项为期四年的1260万美元的资助，使推进可按需创建和控制量子相的新材料、工具和物理。

除了DOE的资金外，纽约州还向该中心提供支持，并从约州经济发展厅科学技术与研究办公室(NYSTAR)额外提供高达50万美元的额外配套资金。该中心汇集了哥伦比亚大学、华盛顿大学和布鲁克海文国家实验室的理论和实验科学家以及工程师。

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芬兰与新加坡签署量子技术合作谅解备忘录

8月30日，新加坡国家量子办公室与VTT（芬兰国家技术研究中心）、量子计算公司IQM和芬兰CSC-IT科学中心签署谅解备忘录，两国同意探索和促进在量子技术领域的研发合作。

根据谅解备忘录，双方旨在加速量子技术硬件组件、算法和应用的开发，并在量子加速高性能计算以及地面和卫星量子通信领域开展合作，还将为量子技术国家战略路线图的知识交流铺平道路。合作协议为多功能技术开发提供了先决条件，利用了各方在量子相关技术方面的各自优势和专业知识。

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Multiverse发布新版Singularity SDK，利用量子计算进行投资组合优化

8月26日，金融量子计算初创公司Multiverse Computing推出了最新版本的Singularity组合优化SDK(v1.2)。此版本包括高效的Multiverse混合求解器，它结合了经典计算和量子计算的优势，特别适用于投资组合优化问题。其最新界面更加精简，允许用户保存优化设置以方便使用，用户可以设置投资者的风险规避水平以控制投资组合的风险回报平衡，设置分辨率以在高度离散的资产配置和准连续配置之间变化，用户还可以设置投资区间以控制最小和单个资产的最大投资，或所有资产的全局最大分配，以及快速掌握与Microsoft Excel无缝集成的易用界面。

Multiverse混合求解器可以优化包含数千种资产的大型投资组合，在给定风险下找到具有最高回报的投资组合，并在更短的时间内产生与行业标准求解器相同质量的结果。

该工具旨在帮助投资组合经理在考虑的资产范围内找到风险和回报之间的最佳平衡，同时根据投资者的偏好遵守每项资产的最小和最大分配。Singularity组合优化Excel插件现在提供三个求解器：用于获得最佳结果的Multiverse混合求解器、D-Wave Leap混合求解器、以及用于高级用户的基准测试的经典求解器。

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IBM量子开放科学奖正式颁发

近日，IBM量子团队宣布，其评委已经选出了IBM量子开放科学奖的获胜者，奖金为40000美元，总冠军奖金为20000美元。今年的挑战主题是量子模拟，要求竞争对手在7量子比特IBM Quantum Jakarta处理器上为三粒子系统模拟海森堡模型哈密顿量。获奖者能够使用Trotterization方法对已知量子态的演化进行最高保真度的模拟。这项挑战旨在让尽可能多的感兴趣的研究人员加入量子模拟领域，并探索克服这些挑战的挑战和方法。

此次挑战分为两个不同的竞赛，参与者可以尝试使用Qiskit脉冲或使用Qiskit默认值来解决问题。使用Qiskit脉冲的获胜者为麻省理工学院的Yufeng(Bright) Ye和哈佛大学的Lingbang Zhu，他们使用了Trotterization优化、RZX门优化和错误缓解的组合。使用Qiskit默认值的获胜者为牛津大学的Tom O'Leary、Benjamin Jaderberg和伦敦国家物理实验室(NPL)的Abhishek Agarwal，他们使用增量结构学习（ISL）从Trotterised哈密顿量中找到近似的较浅等效项并应用测量校准，可以最大限度地减少设备错误。

Tom O'Leary、Benjamin Jaderberg和Abhishek Agarwal是ISL解决方案的总冠军。

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Multiverse Computing宣布向欧洲、中东和非洲提供量子计算解决方案

8月30日，金融量子计算初创公司Multiverse Computing与IT解决方案提供商Objectivity宣布合作，将向欧洲、中东和非洲的公司提供量子计算解决方案。这些公司将利用Multiverse的Singularity平台，这是一个易于使用的中间件，可使用量子和受量子启发的算法来解决优化问题、支持机器学习、进行系统模拟等，而无需科学专业知识。

在前期合作阶段，两家公司将专注于在金融、制造、医疗保健和生命科学、零售和其他领域提供基于量子的解决方案。

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独特技术将实现1万量子比特，日本首家量子计算机硬件初创公司成立

8月29日，日本早稻田大学风险投资公司（WUV）宣布，作为WUV1基金的第一个项目，已向早稻田大学旗下的Nanofiber Quantum Technologies（NanoQT）投资2亿日元（约1000万元人民币），后者是日本首家门模型量子计算机硬件开发初创公司。该项目旨在结合早稻田大学青木教授的突破性技术、世界一流的联合创始人团队和基于独特的纳米纤维QED谐振器方法，实现日本的量子计算机。

NanoQT的基础技术与众不同，来自早稻田大学科学与工程学院的青木隆朗（日文）教授发明的纳米纤维QED（量子电动力学）谐振器，结合了量子计算机所需的高适应性、低损耗和可扩展性。该技术可以利用独特的纳米纤维谐振器QED方法作为量子计算机硬件来实现。该纳米纤维QED谐振器方法允许单个单元拥有约10000个比特，如果许多单元被连接和联网，甚至更多，可以实现压倒性的大规模实施。

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芝加哥Duality计划完成第一批量子计算公司孵化

波尔斯基创业与创新中心于1998年在芝加哥大学成立，旨在支持学生创业和推进研究，并创建了Duality计划作为美国第一个致力于量子科学和技术的创业加速器。Duality拥有加州大学普利兹克分子工程学院的工程师、量子科学家和材料科学家，其成立的初衷是希望将如此高度专业化的工程学院的研究与市场联系起来。

Gokhale于2020年从芝加哥大学获得了量子计算博士学位。他的Duality项目是他的企业Super.tech，它优化了研究人员开发的量子软件堆栈。Mert Esencan是今年的成员，正在开发一个项目使用量子计算来帮助金融机构。他的公司Icosa Computing成立于今年5月，迄今已以100万美元的价格收购了一只未公开的对冲基金，并以20万美元的价格收购了一只未公开的共同基金。瑞典公司SCALINQ的联合创始人兼副总裁Lisa Rooth也加入了第二批团队，以开发合适的解决方案封装来托管多量子比特超导设备。

Duality在波尔斯基中心和芝加哥量子交易所在阿贡国家实验室、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和技术促进机构P33的支持下运行。此次合作是一项投资，将释放芝加哥地区量子技术的潜力。

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Crypto Quantique的量子驱动硅IP实现信任根加密

近日，物联网量子驱动网络安全专家Crypto Quantique宣布，其QDID硅IP块已被选中用于最近发布的英特尔®Pathfinder for RISC-V*集成开发环境。英特尔®Pathfinder支持在FPGA和模拟器程序中评估RISC-V内核和其他IP，然后再进行最终的硅设计和制造。该环境由行业标准工具链支持。

QDID是英特尔探路者选择的第一个安全IP。QDID经过独立验证，可抵御所有当前已知的网络攻击机制。Crypto Quantique的QuarkLink平台使数千个端点设备能够通过加密API自动连接到本地或云服务器。QDID可轻松集成到RISC-V架构的安全框架中。QDID和QuarkLink正在使半导体安全民主化，使其在技术和经济上可用于尽可能广泛的范围的应用程序。

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WISeKey正在其信任服务和半导体的根中实施后量子算法

8月31日，网络安全和物联网公司WISeKey宣布其“后量子”战略取得进展，旨在支持新等级的面向未来的PKI服务。WISeKey正在开发一系列新的信任服务，将利用后量子加密(PQE)的最新发展，应用于数字签名和使用PKI和数字证书的加密的实际应用中，其服务目前基于可以改进以适应量子攻击并提供与现有对应物的向后兼容性的标准。

PQE的WISeKey实现是围绕“混合签名”的概念完成的，它在单个X.509证书中将传统签名与使用PQE算法的第二个签名组合在一起。这种方法确保了向后兼容性，并开辟了网络安全服务的新视野。在今年晚些时候，WISeKey计划提供第一个基于PQE算法的“信任根”，目前NIST将其作为有效的候选算法，这将成为新的信任服务组合的基础，并确保WISeKey已经在进行的几个物联网项目。

WISeKey最近与美国国家网络安全卓越中心就NCCoE可信物联网设备网络层入职和生命周期管理联盟项目的合作，将助力其进一步扩大其美国业务的战略。定义执行可信网络层载入的推荐做法，将有助于大规模实施和使用物联网设备的可信载入解决方案。WISeKey将提供INeS证书管理服务(CMS)用于颁发凭证，并提供VaultIC安全半导体以提供防篡改密钥存储和加密加速。

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德国投入2800万欧元开发用于卫星控制的量子传感器

近日，由Q.ANT、博世、通快和德国航空航天中心(DLR)组成的德国财团计划使用量子技术永久提高卫星测量稳定性。

通快表示，合作伙伴将在一个项目中开发符合太空要求的姿态传感器，以改善互联网接入。该公司将贡献其两个德国工厂的激光专业知识，并在德国政府2800万欧元的资助下研发一种温度稳定的、能够承受太空极端条件的光源系统。DLR希望在五年内发射其第一颗配备量子技术的小型卫星。Q.ANT表示这种战略伙伴关系显示了开拓性技术合作开发的巨大潜力，利用量子效应的传感器还可用于工厂、物流仓库和其他设施的自动驾驶系统和室内导航技术。博世研究人员正在开发一种小型化、符合太空要求的传感器单元，以提供有关卫星姿态变化的高精度反馈。本次合作将在航空航天工业中部署量子技术，对于工业中心德国来说是一个巨大的机遇。

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NASA开发基于量子隧穿的微型高功率激光器，以在月球上寻找水

美国国家航空航天局（NASA）研究中心戈达德太空飞行中心的工程师Berhanu Bulcha表示，通过外差光谱仪可以放大特定频率，可明确识别和定位月球上的水源，将能够区分水、氢离子和含羟基化合物。其技术利用量子隧穿效应产生高功率太赫兹激光，填补了现有激光技术在月球上寻找水源的空白。

美国宇航局的小型企业创新研究(SBIR)计划与Longwave Photonics合作，设计了一个稳定的、高功率的太赫兹激光器。目前Bulcha博士的团队正在开发量子级联激光器，利用一些独特的、仅几个原子厚的材料的量子级联材料的物理特性，从每个电子跃迁事件中产生光子。在这些材料中，激光以特定频率发射光子，该频率由半导体交替层的厚度决定。

利用戈达德内部研究和开发(IRAD)计划资助的创新技术，该团队将激光集成在带有薄光学天线的波导上，以收紧光束。集成的激光和波导单元被封装在一个不到四分之一美元硬币的空间中，并将这种损耗降低了50%。未来，该团队希望为NASA的阿尔忒弥斯计划制造可飞行的激光器。

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北卡罗来纳州立农业技术大学加入布鲁克海文实验室的量子中心

美国北卡罗来纳州立农业技术大学(N.C. A&T)已加入美国布鲁克海文国家实验室领导的量子优势联合设计中心(C2QA)。该中心成立于2020年，N.C. A&T是加入C2QA的第二个附属成员，也是该中心现有的25个合作伙伴。

C2QA是美国能源部科学办公室的五个国家量子信息科学研究中心之一，旨在支持国家量子倡议法案。N.C. A&T致力于前沿研究，并积极培养新兴量子信息科学领域的下一代研究人员和专业人士。该所大学还被选为与IBM合作作为指定研究中心的五所历史悠久的黑人学院和大学之一，领导量子研究。N.C. A&T还与由美国国家科学基金会(NSF)资助、俄亥俄州立大学领导的量子课程QuSTEAM建立了合作。N.C. A&T也是网络安全研究、教育和推广卓越中心（CREO）的所在地，该中心在2022年5月被命名为IBM网络安全领导中心。

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2022年量子光学和光子学IBM-SPIE HBCU教师加速器奖颁发

国际光学与光子学学会SPIE和IBM Quantum已选择美国莫尔豪斯学院物理学助理教授Wesley Sims作为今年量子光学和光子学IBM-SPIE传统黑人大学（HBCU）教师加速器奖的获得者。

由IBM-HBCU量子中心与国际光学和光子学学会SPIE联合颁发的10万美元年度奖项，支持和促进成员机构的量子光学和光子学研究及教育，预计将在五年内提供总额为50万美元的共同奖金。Sims的技术目标是研究可以提供超快灵敏度的集成光子-光子相关架构，从而检查从固态到软凝聚态系统的大量量子材料中的相干和非相干激发机制。此外，莫尔豪斯学院、加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学的SLAC国家加速器实验室之间建立的合作关系也将为其提供支持，加州机构将提供额外的指导和培训，以及为莫尔豪斯学院物理学本科生提供暑期实践研究机会。

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日本东北大学新学期开设量子计算课程

东北大学信息科学技术大学院将从9月9日起，举办量子计算研讨会和教程。学生将获得自由操作量子计算机、接触量子计算机并能够使用它们的编程技能。

2021年，Quantum Annealing for You研讨会和教程是关于使用量子退火解决组合优化问题。今年将让学生挑战量子计算机的门方法，学习自由操作世界各地正在开发的量子计算机的编程技术。这次也将设置三个阶段，在“上课期”，东北大学教授每周都会在YouTube上在线直播如何触摸量子计算机。在“练习期”，学生将计划可以实际创建什么样的应用程序，同时查看可能的编程示例和目标。“毕业考试期”的学生创建尽可能充分利用量子计算机的应用程序和服务，然后，把成品展示给大家，接受来自学术界和相关业务的企业专家的评价，最后参加毕业考试。

若参与者通过了毕业考试，将有机会参加将有机会在东北大学和合作公司组织的的活动中展示你的作品。此外，参与者还将得到帮助，找到商业化和货币化的合作伙伴。

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华人科学家因量子纠错获得NSF早期职业奖

美国里海大学助理教授Xiu Yang最近获得了美国国家科学基金会（NSF）的教师早期职业发展计划为期5年的40万美元赠款。因为他提出开发方法对量子计算算法中的错误传播进行建模，并过滤结果中产生的噪声的提议。

Yang将使用尖端的统计和数学方法来量化量子计算算法中设备噪声引起的不确定性。他正在研究各种量子算法，并分析它们在量子计算机上的适用性，他的工作可以帮助量子计算在药物开发、投资组合优化和数据加密等广泛领域实现实际应用，在这些领域，该技术被视为潜在的游戏规则改变者。这个奖项来自NSF的计算和通信基金会部门及其数学科学部门。

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卡文迪什实验室博士因量子材料研究荣获2022年英国皇家学会大学研究奖学金

Hannah Stern博士已被皇家学会任命为大学研究员，并将于10月初在卡文迪什实验室任职。

皇家学会大学研究奖学金（URF）授予有潜力成为其研究领域领导者的杰出早期职业科学家。Stern博士的研究旨在为即将到来的量子技术扩展材料工具包。最近，她和其研究团队率先在二维材料中识别出单个光学可寻址自旋，为量子网络和传感应用的原子级薄室温设备开辟了新途径。作为她的URF的一部分，她将致力于使用二维平台中的自旋来演示高效的自旋光子界面。

她获得英国皇家学会的奖学金将推动她将二维材料系统转变为量子平台的努力，并开辟探索令人兴奋的新材料系统的途径。

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量子光学突破：华人科学家实现室温、可控“超荧光”技术

希望为光学应用合成一种更明亮、更稳定的纳米粒子的研究人员发现，他们的创造物反而表现出一种更令人惊讶的特性：在室温、定期间隔下都会爆发超荧光。该研究成果发表在《自然·光子学》上。这项技术有望应用于生产更快的微芯片、神经传感器或用于量子计算应用的材料开发，以及一些生物研究。

研究小组合成了掺杂镧系元素的“上转换纳米粒子”（UCNP），以创造一种更明亮的光学材料，即从一个原子发出的光刺激另一个原子发出更多相同的光。他们生产了尺寸从50纳米（nm）到500纳米的六边形陶瓷晶体，并开始测试其发光特性，这导致他们反而发现了超荧光，即首先所有原子对齐，然后一起发光。研究团队发现它在每次激发时都会以固定的时间间隔发出三个脉冲的超荧光。而且这些脉冲不会退化，每个脉冲的长度为2纳秒。因此，UCNP不仅在室温下表现出超荧光，而且是以一种可以控制的方式表现出来。

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物理学家开发的主方程可以帮助理解量子尺度的反馈

近日，瑞典隆德大学和美国马里兰大学的物理学家们开发了一个量子Fokker-Planck主方程，可以帮助工程师理解量子尺度的反馈。其研究成果发表在《物理评论快报》上。

研究团队提出了一种用于连续量子测量和反馈的形式，包括线性和非线性。量子Fokker-Planck主方程可以描述超出线性反馈的场景，其特别之处在于可以用笔和纸来求解，而不必依赖计算机模拟。该团队通过将其应用于一个简单的反馈模型来测试他们的方程式。证实了该方程提供了物理上合理的结果，并且还展示了如何使用反馈控制在微观系统中收集能量。

该团队现在正在研究一种系统，利用反馈来操纵“量子点”中的能量，直径只有十亿分之一米的微小半导体晶体。研究人员表示，其未来方向是使用该方程作为发明可用于量子技术的新型反馈协议的工具。

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科学家使用共振超表面成功生成纠缠光子

来自马克斯·普朗克光科学研究所和埃尔朗根-纽伦堡大学与桑迪亚国家实验室的科学家合作，使用共振超表面成功地创建了几个不同频率的光子对。该研究成果发表在《科学》杂志上。

科学家们通过半导体超表面中的自发参量下转换产生了纠缠光子，在连续共振中具有高质量因子、准束缚态。通过增强量子真空场，其超表面在多个窄共振带和宽光谱范围内促进了非简并纠缠光子的发射。同一样品中的单个共振或多个共振，以多个波长泵浦，可以产生多频量子态，包括簇态。这些特征揭示了超表面作为量子信息复杂状态的通用来源。

特定波长的光子可以同时与两个或多个不同波长的光子配对。这样，人们可以在不同颜色的光子之间创建多个链接。此外，与相同厚度的均匀源相比，超表面的共振将光子发射率提高了几个数量级。

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研究人员在多层石墨烯中创造了没有磁场的超导二极管

英国布朗大学的研究团队在多层石墨烯中创造了一种没有磁场的超导二极管。他们在《自然·物理学》的一项研究中报告了这一发现，可能为未来的超高效无损量子电子设备奠定基础。

通过实验，研究团队在没有磁场的情况下创造了一种极强的二极管效应。当在一个方向上打开电流时，系统几乎立即变成一个电阻器，而在相反方向上它仍然是一个超导体。在均质超导体中展示无场二极管效应为探索可能的器件应用创造了绝佳机会，他们的实验设置为设计可编程的无耗散二极管网络增加了更多可能性。在没有外部磁场的情况下可以存在超导二极管效应，这一发现对于研究扭曲的三层石墨烯的复杂物理行为具有重要意义。它证明了超导性和磁性的共存。

该团队的最新研究表明，观察到的二极管效应不仅具有技术相关性，而且具有提高对多体物理学基本过程理解的潜力。他们下一步将检查电流沿不同方向流动时超导二极管效应的依赖性。

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物理学家开发了量子热泵：有助于寻找暗物质

来自代尔夫特理工大学、苏黎世联邦理工学院和图宾根大学的物理学家们建造了一个由光粒子制成的量子级热泵。该设备使科学家更接近测量射频信号的量子极限，这可能有助于寻找暗物质。该研究成果发表在《Science Advances》上。

该装置被称为光子压力电路，由硅芯片上的超导电感器和电容器制成，冷却到仅比绝对零度高几毫度。利用光子压力，研究人员可以将这些激发的光子与更高频率的冷光子耦合，这在之前的实验中允许他们将热光子冷却到量子基态。在这项新研究中，研究人员通过向冷回路发送额外的信号，创建一个马达来放大冷光子并将它们加热。同时，额外的信号优先在两个电路之间的一个方向上“泵送”光子。研究人员能够将电路一部分中的光子冷却到比另一部分更冷的温度，从而为超导电路中的光子创建量子版本的热泵。

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