2022年2月国内外量子科技进展
【编者按】
宏伟的大厦总是由许多大大小小的基石和支柱构成。在量子互联的大厦蓝图中，前沿科技仍在不断地打造更好的基石，从理论到实验，从高精装置到集成器件，从密钥分发网到量子计算网……感谢您对科大国盾量子技术股份有限公司和量子信息技术的关注，我们尽力检索了国内外主流网站和期刊，摘录出领域关联度和重要度较高的部分科技产业动态和前沿研究成果，供读者快速了解。
一、本期头条
【“祖冲之号”入选2021年度中国科学十大进展】
2022年2月28日，科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2021年度中国科学十大进展。中国科大潘建伟院士团队的“可编程二维62比特超导处理器‘祖冲之号’的量子行走” 与其他9项重大科学进展入选。2021年5月7日，该成果在线发表于国际学术期刊《科学》杂志，为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。
本次评选由中国科学院院士、中国工程院院士等3500余位知名专家学者对30项候选科学进展进行投票，得票数排名前10位的入选。（来源：科技部网站）。
原文链接：
http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202203/t20220301_179578.html
二、政策和战略
——国 内——
【《金融标准化“十四五”发展规划》发布，探索量子通信金融应用标准】
2月9日消息，中国人民银行会同市场监管总局、银保监会、证监会联合印发《金融标准化“十四五”发展规划》（以下简称《规划》）。《规划》明确，要健全金融业网络安全与数据安全标准体系。建立健全金融业关键信息基础设施保护标准体系，支持提升安全防护能力。强调要探索量子通信等新技术应用标准。（来源：中国政府网）
原文链接：
http://www.gov.cn/xinwen/2022-02/09/content_5672688.htm
【安徽连发政策，推动量子科技发展突破】
2月22日，安徽省人民政府办公厅印发《安徽省“十四五”科技创新规划》，13次提及量子，肯定了“十三五”期间“墨子号”量子科学实验卫星、“九章”量子计算原型机等重大科技成果的相继问世，并提出“力争在量子信息等领域取得关键性技术突破”，充分发挥量子通信、量子计算、量子精密测量研发领先优势，支持量子科技产业化发展。
2月21日，安徽省民政厅发布《 关于更好发挥行业协会商会在“三地一区”建设和“双招双引”中作用的意见》，提出组建完善十大新兴产业商协会，包括引导量子科技等新兴产业商协会加快设立。（来源：安徽省人民政府网站、安徽省民政厅网站）
原文链接：
https://www.ah.gov.cn/public/1681/554100401.html
http://mz.ah.gov.cn/public/21761/120843911.html
【河南规划建设量子通信网等新型基础设施】
2月9日，河南省发改委印发《河南省“十四五”新型基础设施建设规划》，提出超前部署量子通信网等未来网络，加快推进量子通信网络、卫星地面站建设，打造星地一体量子通信网络全国调度中心。积极引进量子通信国家实验室科研资源，建设国际一流的量子通信基础科研设施，探索开展量子安全在政务等领域的示范应用。加强量子计算等前沿科技研究。（来源：河南省发改委网站）
原文链接：
http://fgw.henan.gov.cn/2022/01-26/2388614.html
——国 际——
【欧盟计划投资60亿欧元建立卫星星座，支持开发量子芯片】
2月15日，欧盟宣布将建立卫星星座基础设施，并与欧洲量子通信基础设施集成，以借助量子加密技术为成员国的经济、安全和国防等提供安全通信。计划总投资约60亿欧元，其中欧盟将在5年内拨款24亿欧元。相关人员表示，初步开发和部署可能从2023年开始；到2025年提供量子密码的初始服务和在轨测试；到2028年，全面部署集成量子密码技术，实现全面服务。
此前，欧盟委员会公布了总投资金额达430亿欧元的《欧洲芯片法案》，其中支持加速量子芯片开发的技术和工程能力。欧洲量子旗舰计划官网还发布了《欧洲量子计算和量子模拟基础设施》白皮书，介绍了当前欧洲量子计算技术的发展状况与未来规划。（来源：欧盟委员会官网、欧洲量子旗舰计划官网）
报告链接：
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_921
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/QANDA_22_922
https://ec.europa.eu/info/strategy/priorities-2019-2024/europe-fit-digital-age/european-chips-act_en
https://qt.eu/about-quantum-flagship/newsroom/european-quantum-computing-simulation/
【新加坡将为关键基础设施试验建立国家量子安全网络】
2月17日消息，新加坡量子工程计划 (QEP) 将开始在全国范围内进行量子安全通信技术的试验，为期3年，从而为关键基础设施和处理敏感数据的公司提供强大的网络安全。新的国家量子安全网络（NQSN）将部署商业技术，与政府和私营公司进行试验，对安全系统进行深入评估，并制定指导方针，以支持企业采用此类技术。项目初步计划部署10 个节点，并将在三年内获得850万新元（约4000万RMB）资金支持。（来源：QEP官网）
原文链接：
【加拿大量子创新区成立，并与英国合作扩展全球量子网络】
2月3日消息，加拿大正式启动位于魁北克谢尔布鲁克市的量子创新区Sherbrooke quantique（Quantum Sherbrooke），将重点在量子信息应用领域进行布局，目前已筹集超过4.35亿加元投资金。
2月16日消息，加拿大和英国正在开展关于量子卫星的新合作项目，用于为跨大西洋量子通信建立关键的量子卫星链路，目前该项目已获得英国量子通信中心（Quantum Communications Hub）的资助。该项目将利用超高速纠缠光源实现位于英国的地面站与加拿大量子加密和科学卫星QEYSSat的连接，其中QEYSSat将于2024年发射。早些时间，英国量子通信中心还资助了在英国北部实施的首个量子通信网络项目，该项目将利用连续变量量子密钥分发技术在约克和曼彻斯特之间（途经利兹和哈德斯菲尔德）部署实现4个战略互连点间的量子安全网络。（来源：Sherbrooke Innopole网站、滑铁卢大学网站、QCH网站）
原文链接：
【美国将量子信息纳入CETs清单，发布《量子劳动力发展国家战略计划》】
2月初，美国国家科学技术委员会发布了新一版关键和新兴技术（CETs）清单。其以美国2020年《关键和新兴技术国家战略》为基础，对关键和新兴技术领域列表作了更新和调整，并在技术领域中新增了量子信息技术等领域。
同期，美国白宫科技政策办公室(OSTP)、国家量子协调办公室(NQCO)和美国国家科学基金会(NSF)发布了《量子信息科技劳动力发展国家战略计划》，建议采取几项行动来评估量子信息科学与技术（QIST）的劳动力状况和前景，让更多人准备好从事量子技术工作，加强各级STEM教育，加快量子前沿的探索，并扩大未来行业的人才库。（来源：美国白宫官网、NQI官网）
原文链接：
static/file/02-2022-Critical-and-Emerging-Technologies-List-Update.pdf
https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2022/02/QIST-Natl-Workforce-Plan.pdf
【以色列拨款6200万美元建造该国第一台量子计算机】
2月15日消息，以色列创新局与国防部已宣布投资 6200 万美元，用于建造该国第一台量子计算机，这有望成倍地提高计算机的处理速度，建立以色列在量子技术领域的独立性。资金将围绕两方面分配，创新局将专注于建立一个量子计算基础设施来运行计算、帮助测试现有算法以及跨软件和硬件进行研究；国防部将创建一个具有量子能力的“国家中心”，推进量子处理器研发。（来源：Algemeiner网站）
原文链接：
三、产业进展
——国 内——
【中科院量子计算云平台上线isQ-Core、青果两大编程软件】
近日，目前国内硬件规模最大的量子计算云平台——中科院量子计算云平台上线两款量子编程软件——isQ-Core、“青果”(Quingo)。目前，两款量子编程软件都已成功部署至量子计算云平台，由国盾量子提供相关部署服务。
isQ-Core由中科院软件研究所团队主导研发，具有简洁、易用、高效、扩展性强、可靠性高等特点，能为量子计算用户提供许多便利。“青果”(Quingo)由国防科技大学团队主导研发，并以其为基础，设计实现了全面的量子-经典异构编程框架。（来源：中国新闻网、新华社）
原文链接：
https://m.chinanews.com/wap/detail/chs/zw/9686216.shtml
https://xhpfmapi.xinhuaxmt.com/vh512/share/10603245?channel=weixin
【图灵量子完成第三轮融资，元禾原点领投】
2月18日，图灵量子宣布完成第三轮Pre-A+轮融资。本轮融资由元禾原点领投，无锡滨湖国投等投资机构参与，君联资本、琥珀资本等持续加码。所融资金将主要用于打造光量子计算与智能产业化应用生态。至此，图灵量子已经完成三轮融资，累计融资额过5亿元。（来源：图灵量子微信公众号）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/W--FI87RgJjGJo3nSR-ROg
【中国首个量子安全智慧社区系统在安徽投用】
2月17日消息，安徽华典大数据科技有限公司研发的中国首个量子安全智慧社区系统在安徽省合肥市投入使用。据悉，该系统在数据生产存储过程中，将量子安全数据库集成至社区数据终端盒，通过量子密钥充注和量子密码服务对该设备中的关键数据进行量子加密；在数据传输过程中，在公安系统中心机房部署量子密钥服务平台，与采集终端量子加密芯片构建起量子加密通信信道，对传输的数据进行量子加密。量子安全智慧社区系统已在合肥市三个住宅小区运行一个多月。（来源：央广网）
原文链接：
http://news.cnr.cn/kuaixun/20220217/t20220217_525743129.shtml
【粤港澳量子通信骨干网一期工程线路开通】
2月10日消息，粤港澳量子通信骨干网一期工程(广佛肇量子安全通信示范网)线路开通仪式举行。该示范网是规划建设的粤港澳量子通信骨干网一期工程，其总体目标是建成连接广州、佛山、肇庆等地的量子保密通信骨干线路，将应用于金融、政务等行业和部门，提高应用单位信息安全保障水平。该示范网是广东省重点领域研发计划“广佛肇量子安全通信时频网络建设及关键技术研究”项目的成果。（来源：新华网广东）
原文链接：
http://gd.news.cn/newscenter/2022-02/10/c_1128351889.htm
——国 际——
【摩根大通、东芝构建用于保护关键任务区块链应用的量子密钥分发网络】
2月17日，摩根大通发布消息称，其与东芝等组成的研究团队研究了真实环境因素对量子信道质量的影响，并使用QKD安全光信道部署和保护摩根大通的生产级P2P区块链网络，演示了该类量子密钥分发城域网的全部可行性，该系统可抵御量子计算攻击，并能够在真实环境条件下支持800 Gbps的关键任务应用数据速率。（来源：摩根大通官网）
原文链接：
【美国空军研究实验室与Arqit签署合作研发协议 ，将演示验证量子加密服务】
2月4日消息，美国空军研究实验室(AFRL)与量子安全公司Arqit宣布签署合作研发协议，以演示验证从商业平台到国防部基础设施的可行量子加密服务。Arqit将升级QuantumCloud平台，接入量子卫星，以进行旨在为美国空军和国防部(DoD)基础设施用户测试系统性能及互操作性的演示工作。该项目也为双方提供了探索地对空量子通信链路潜在用途的机会。(来源：Arqit网站）
原文链接：
static/file/Arqit_signs_a_CRADA_with_RDS_PA_Cleared_AFRL-2022-0457_02Feb22_v.f_otfplf.pdf
【韩国Equinix和SK电讯合作拓展QKD即服务(QaaS)业务】
2月10日，韩国数据运营商Equinix公司与SK电讯宣布已签署谅解备忘录，将在韩国及海外市场合作拓展量子业务。两家公司将使用Equinix的互连和数字服务，在Equinix首尔的数据中心建立QKD环境，提供商业化的QKD即服务(QaaS)业务，以保护连接公司总部、办公室和数据中心的企业专网。（来源：SK电讯网站）
原文链接：
https://www.sktelecom.com/en/press/press_detail.do?page.page=1&idx=1527
【SpeQtral启动量子卫星任务，可在洲际距离上执行可信节点量子密钥分发】
2月9日，量子安全通信公司SpeQtral宣布，即将启动其在太空中的量子密钥分发（QKD）卫星任务SpeQtral-1，并由新加坡国家航天局根据“空间技术发展计划”提供支持。
该卫星将于2024年发射，将成为首批由商业实体发射的QKD卫星任务之一。它将展示洲际带外对称密钥交付的技术可行性，重点解决最终用户的实际商业需求；在商业试验阶段，使用QKD保护数据通信的实体将能够借助SpeQtral-1卫星接收量子密钥。（来源：SpeQtral网站）
原文链接：
【俄罗斯QSpace公司融资约100万美元用于启动量子通信卫星任务】
1月28日消息，俄罗斯量子密码卫星和大气系统开发公司QSpace Technologies宣布其约100万美元的种子轮融资结束。据悉，该笔投资将用于着手建造装有量子密钥分发系统发射器的小型立方体卫星。研究人员计划将这种小型飞行器发射到太空中作为可信节点，完成远距离量子密钥分发任务，该卫星计划于2023年发射。（来源：Russian Quantum Center网站）
原文链接：
https://rqc.ru/article/qspace-raised-1-million-from-gazprombank-to-create
【北欧地区利用量子通信首次实现量子安全数据传输】
2月23日，丹麦技术大学（DTU）宣布，通过与咨询公司毕马威合作，首次在丹麦丹斯克银行的两台模拟数据中心计算机之间实现数据的量子安全传输。该技术利用连续变量量子密钥分发（CV-QKD），在两地实现安全的对称密钥分发，用以实现数据中心之间的安全通信，这一事件标志着北欧首次在实验室外网络上通过量子密钥进行数据安全传输。（来源：DTU网站）
原文链接：
https://www.dtu.dk/english/news/nyhed?id={F64F912A-27AC-48B4-9845-D054E108205A}
【加拿大量子计算公司D-Wave将以16亿美元估值上市】
2月8日，量子计算公司D-Wave宣布与上市特殊目的收购公司DPCM Capital签订最终交易协议。据交易协议，交易完成后，其新成立的母公司D-Wave Quantum Inc.的股票预计将在纽约证券交易所交易，代码为“QBTS”。交易预计将于2022年第二季度完成。交易前D-Wave股权估值约12亿美元，合并后的公司将获得3.4亿美元的总收益。加拿大公共部门养老金计划管理公司PSP投资公司、高盛资产、NEC等参与投资。（来源：D-Wave网站）
原文链接：
【美军事战略研究机构发布中美量子技术产业评估报告】
近日，美国知名军事战略研究机构兰德公司发布了《中美量子技术产业评估》报告。报告开发了一套灵活且广泛适用的指标来评估一个国家的量子产业基础，并向政策制定者提出了保持美国量子技术产业基础实力的建议，包括继续在量子技术领域提供广泛的政府研发支持、监控工业基础关键要素的国际流动、目前不要对量子计算机或量子通信系统实施出口管制等。同时报告指出，中国的量子技术能力正在迅速发展，在量子技术的各个应用领域都有很高的研究产出。（来源：兰德官网）
原文链接：
https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA869-1.html
四、科技前沿
——国 内——
【基于拓扑相位的健壮纠缠源】
北京大学、中科院微电子所、上海交通大学、浙江大学等的研究人员研制了一个拓扑相位纠缠态光源。量子态通常对环境很敏感，但拓扑性质通常具有较好的健壮性。研究人员基于硅基芯片设计了一种基于拓扑相位的纠缠光源，可实现4种拓扑纠缠态，并且经过人为设计的缺陷环境后，与理想纠缠态的保真度达0.968。该成果2月17日发表于《Nature Photonics》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00944-2
【频率不一致光源的MDI-QKD】
清华大学、中科院上海微系统所等的研究人员设计了一种频域分束器并实验演示了频率不一致光源的MDI-QKD。MDI-QKD的Bell态干涉测量通常要求两侧光源保持极好的波长一致性，既对反馈系统提出了较高的要求，也不利于光网络交换环境下的部署。研究人员基于相位调制器和干涉光路设计了一个可调的频域分束器，从而可用于不同频率光源的干涉测量。该成果2月16日发表于《Physical Review Applied》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.17.024045
【确定性单光子-原子系综纠缠】
中国科学技术大学的研究人员实现了单光子和原子系综的确定性时间位纠缠，可用于实现远程高效量子存储。研究人员设计了一种循环恢复修正调控方案，确定性地制备了单光子时间模和里德堡原子系综态之间的纠缠，读出纠缠的保真度达87.8%。该成果2月10日发表于《Physical Review Letters》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.060502
——国 际——
【固态核自旋系综的量子存储】
加州理工大学的研究人员首次利用富含核自旋的固态材料实现了量子存储。核自旋系综对自旋载体（掺杂离子、载流电子等）的影响往往复杂而不利于相干操控，因此通常的固态存储都是在无自旋的核系综中实现，但这种做法也局限了材料的选择范围。研究人员在富含自旋的正钒酸钇晶体中掺入镱原子，形成了一种可重复使用、高一致性的固态量子存储。研究人员发展了一种可靠的自旋交换作用动力学控制方法，可以操控含自旋核系综的多能级态。研究人员实验演示了该材料中的核系综极化、集体态激发和量子存储，并演示了镱-钒离子纠缠的制备和测量，纠缠存储的退相干时间达到239微秒、保真度达0.76。该成果2月16日发表于《Nature》。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-04293-6
【通信波段量子点光源】
德国维尔茨堡大学、斯图加特大学和英国圣安德鲁大学的研究人员研制了一个自旋可控、通信波段的量子点光源。研究人员在InGaAs量子点中，通过磁场提高宿主的自旋能级分裂（可控波长），使用皮秒光脉冲演示了空穴注入、状态制备、读出和完整的相干操控，其中状态制备在4.5/6纳秒内可达96%/99%，完整过程的重复频率可达76MHz。该成果2月8日发表于《Nature Communication》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28328-2
【InGaAs光电二极管与硅基单片集成】
IBM公司研究人员实现了异质材料（III-V族与硅基）单片集成工艺，研制了硅基集成的InGaAs/InP光电二极管。该装置通过波导耦合，可以用作光子器件的光敏探头和光源。作为光敏探头时，1V偏压的暗电流为0.048 A/cm²，2V偏压时响应度达0.2 A/W，截止频率达到70GHz；反向偏压时可以用作中心波长1550nm的光源。该成果2月17日发表于《Nature Communication》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-28502-6
【皮秒级时间位编码量子通信】
加拿大国家研究院、渥太华大学的研究人员实验演示了皮秒级时间位编码和BB84协议量子密钥分发。高速时间位（短间隔时间位）编码通常受限于探测器的时间抖动（APD探测器~1ns，超导探测器~50ps），其测量一直是个难题，而较大的时间位间隔会导致对应编解码光程差较大而难以稳定。研究人员设计了一种基于BBO晶体的光脉冲序列转换方法，实现了4.5ps短间隔时间位的分离和延时测量，并结合超快脉冲制备和调制技术进行了BB84协议实验演示。该成果2月28日发表于《PRX Quantum》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.010332
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