2022年5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
【我国实现首次免疫侧信道攻击的量子密钥分发实验】
中国科大、济南量子技术研究院、清华大学、上海微系统所、数据通信所等的联合研究团队首次实验验证了侧信道无关量子密钥分发方案。该方案使用“发或不发”状态作为编码，基于相位参考光测量信道相移，使用后选择检验评估安全信息量，从而只需保证源端光强准确即可实现量子密钥分发，既具有MDI方案免疫探测端漏洞的优点，也可以免疫源端的频域、时域等各种侧信道风险。实验在50km光纤信道上实现了每脉冲1.73×10E-6的成码效率。该成果5月13日发表于《Physical Review Letters》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.190503
【两大通信运营商发力量子加密通话业务】
5月17日，中国电信联合国盾量子正式发布新品：基于量子信息技术的VoLTE加密纯国产通信产品——天翼量子高清密话。该产品采用国产定制手机、量子安全SIM卡和国密算法“三重保护”，在保障终端原生支持、VoLTE高清通话基础上，为用户提供“管-端-芯”一体化安全防护，在保障通话高清品质的同时，极大增强通话的安全保密性。同期，中国移动联合信通数智量子科技有限公司发布了其基于VoLTE的量子加密通话业务。（来源：科技日报、中国青年网）
原文链接：
http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2022-05/17/content_535229.htm?div=-1
https://dt.youth.cn/kjcx/202205/t20220517_13699841.htm
二、政策和战略
——国 内——
【安徽：到2035年以量子测量为核心的计量技术在全国领先】
5月20日，安徽省人民政府办公厅印发《安徽省实施计量发展规划（2021—2035年）工作方案》，提出“到2035年，计量科技创新水平大幅提升，以量子测量为核心的计量技术在全国领先”的主要目标。具体包括：强化计量基础理论和量子标准、量子传感、精密测量等技术研究和创新；充分发挥安徽省在量子通信、量子计算、量子精密测量研发的领先优势，推动“量子度量衡”计划，开展量子计量及计量标准装置技术研究等。（来源：安徽省人民政府网站）
原文链接：
https://www.ah.gov.cn/public/1681/554129581.html
【中国科大未来技术学院揭牌，培养量子科技世界级弄潮儿】
5月7日，中国科学技术大学（后简称“中国科大”）未来技术学院正式揭牌，由中国科大常务副校长潘建伟任院长，合肥微尺度物质科学国家研究中心主任罗毅任执行院长。中国科大校长包信和院士指出，未来技术学院实际上就是要培养一批推动量子科技浪潮的世界级弄潮儿，期待该学院“早日产出高质量的教学科研成果，培养出引领未来技术发展的顶尖人才，为建设中国特色、科大风格的世界一流大学做出重要贡献”。中国科大是教育部首批批准建立未来技术学院的12家高校之一。（来源：中国科大新闻网）
原文链接：
https://news.ustc.edu.cn/info/1055/79105.htm
——国 际——
【拜登签署两项推进量子技术发展的指令，美加强量子信息科技的国际合作】
5月4日，美国总统拜登签署了两项“总统指令”，包括：《关于加强国家量子倡议咨询委员会的行政命令》，旨在根据国家量子倡议（NQI）法案，创建国家量子倡议咨询委员会，以确保NQI计划和国家能够了解来自不同专家和利益相关方的证据、数据和观点，并就NQI计划向总统、量子信息科学组委会（SCQIS）和量子科学的经济和安全影响组委会（ESIX）提供建议；《关于促进美国在量子计算领域的领导地位同时降低易受攻击的密码系统风险的国家安全备忘录》，概述了美国政府目前与量子计算相关的政策和举措，确定了“保持美国在量子信息科学（QIS）方面的竞争优势”以及“降低量子计算机对美国网络、经济和国家安全的风险”方面所需的关键步骤。
5月5日-6日，白宫科技政策办公室、美国国务院与澳大利亚、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、日本、荷兰、瑞典、瑞士和英国的量子战略办公室负责人举行圆桌会议，以加强各方在量子信息科学和技术（QIST）领域的国际合作，加速发现，共享资源，共同应对全球挑战。（来源：白宫网站）
原文链接：
【美国布鲁克海文国家实验室推出一个新的量子网络设施】
5月18日消息，美国能源部布鲁克海文国家实验室（BNL）推出了一个新的量子网络设施。BNL仪器部主任Gabriella Carini表示：“新设施将提供研究人员所需的工具和能力，使大规模量子纠缠分发网络成为现实。”新设施已经拥有美国最先进的区域量子网络之一，由BNL和石溪大学在近期完成的美国最长量子网络，横跨98英里并连接了这两个机构的所属校区。（来源：BNL网站）
原文链接：
https://www.bnl.gov/newsroom/news.php?a=119602
【荷兰研究委员会为量子材料研究提供2150万欧元资金】
5月初消息，作为其万有引力计划的一部分，荷兰研究委员会（NWO）向荷兰七个学术团体提供总计1.427 亿欧元的资助，其中“量子时代材料（Qumat）”项目获得2150万欧元，用于开发具有稳定相干量子态的原型材料。（来源：NWO网站、Bits & Chips网站）
原文链接：
https://www.nwo.nl/en/news/more-142-million-euros-groundbreaking-fundamental-research
https://bits-chips.nl/artikel/nwo-grants-for-research-on-brain-interfaces-and-quantum-materials/
【德国汉堡正式启动“量子创新之都”项目】
5月11日，德国汉堡正式启动量子创新之都（QUIC）项目，这将使汉堡有潜力成为世界领先的量子计算地区之一。该项目将汇集来自学术界、工业界和政府的利益相关方，并将量子计算研究转化为实际应用。（来源：汉堡新闻网站）
原文链接：
https://hamburg-news.hamburg/en/innovation-science/hamburgs-quantum-network-successful-start
【爱尔兰廷德尔国家研究所和ICHEC达成量子技术合作】
5月17日，爱尔兰廷德尔国家研究所与爱尔兰高端计算中心（ICHEC）宣布，双方正在寻求协同合作，将开发端到端的量子技术，特别是在量子计算和面向量子互联网的量子通信方面，致力于开发与高性能计算系统紧密集成的量子计算和量子互联网平台、软件、应用和服务。（来源：HPC wire网站）
原文链接：
【澳大利亚工党承诺提供400万澳元支持量子研究人才发展】
5月18日，澳大利亚工党承诺提供400万澳元支持量子人才培养，其中300万澳元用于培养量子技术博士生，另外100万澳元用于“启动”基于悉尼量子学院模式的国家量子研究和教育合作，承诺发展这个具有重要战略意义的行业。（来源：InnovationAus网站）
原文链接：
https://www.innovationaus.com/labor-pledges-4million-for-quantum-research-support/
【日本禁止向俄罗斯出口量子计算机】
5月5日，日本首相岸田文雄宣布，将禁止向其出口的俄罗斯军事团体增加至70多个，并公布了禁止向俄出口量子计算机等尖端物品的制裁措施。（来源：央视新闻）
原文链接：
https://content-static.cctvnews.cctv.com/snow-book/index.html?item_id=3337657782685605288
三、产业进展
——国 内——
【合肥重点产业链首批场景清单发布，多个“量子”场景项目入选】
5月26日，合肥市发布重点产业链首批场景清单，场景机会清单聚焦量子信息等16条产业链，共释放30个场景机会。场景能力清单围绕智慧城市等7个领域，共发布20个合肥场景解决方案。 其中，国盾量子的“量子加密智慧办公”、本源量子的“全球共享量子敏捷开发”入选场景机会清单；国盾量子的“量子保密通信城域网”、云海量子的“量子安全智能印章行政用印审批”、华典大数据的“量子安全智慧社区”入选场景能力清单。(来源：合肥市人民政府发布官微）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/atwihsA-ZhGCDQ7iSajleA
【奇安信与国科量子达成战略合作 探索量子技术与网络安全融合创新】
5月7日，奇安信集团与国科量子达成战略合作，双方将联合共建“基于QKD应用的ICT安全融合产品联合创新实验室”，推进基于量子技术的网络安全产品和服务；推动“国家广域量子保密通信骨干网络”建设。同时，双方还将共同推进“量子可信云”和“量子信息安全托管”业务发展，打造量子信息安全业务应用标杆。(来源：奇安信集团官网）
原文链接：
https://www.qianxin.com/news/detail?news_id=4638
【中微达信完成数千万元融资，将加速量子计算测控、量子传感等产品研发】
5月19日，成都中微达信科技有限公司宣布完成数千万元天使轮融资，由红杉资本与经纬中国共同投资。融资将主要用于加速研发新一代量子计算测控系统、芯片及量子传感芯片产品。（来源：集微网）
原文链接：
【量子计算术语国际标准顺利通过委员会草案投票】
4月底，我国提出的量子计算国际标准ISO/IEC 4879《信息技术 量子计算 术语和词汇》顺利通过委员会草案（CD）投票。该国际标准于2020年6月在ISO/IEC JTC 1正式立项，由WG 14量子计算工作组负责开展研制工作。该标准从基础概念、硬件部分、软件部分、应用部分四个方面给出了50余条量子计算术语和定义，是目前第一个量子计算领域的国际标准制定项目。（来源：中国电子技术标准化研究院-物联网中心官微）
原文链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/O60DR3HWYDgK4Sy2naVDSw
【中科院传播中心举办科技活动周活动，国盾量子等4家企业联袂直播】
5月21日，中国科学院科学传播研究中心牵头组织国盾量子、问天量子、本源量子及国仪量子为第十八届中科院公众科学日进行联袂直播，为公众科普在产业实践中应用的量子科技前沿技术。国盾量子董事长彭承志以《和量子科技一起成长》为题介绍了量子科技行业发展情况，副董事长赵勇出席直播圆桌论坛活动。（来源：新华社安徽频道、国盾量子官微）
原文链接：
https://h.xinhuaxmt.com/vh512/share/10818642?channel=weixin
https://mp.weixin.qq.com/s/o4JCAJdh17C_W83L29X1Gg
【中国电信合肥分公司上线“量子智能印章”】
4月底，中国电信合肥分公司开发上线“量子智能印章”，将原需多人审批的纸质用印流程升级为电子流程，通过智能印章管理和量子加密技术，实现用印过程可溯源、盖章文件页加密存储等功能，兼顾了用印效率与用印安全，大幅提升了一线工作效率，用印审批时长由数日缩短至1小时以内。（来源：通信信息报）
原文链接：
http://www.txxxb.com/cy/tx/2022/0513/253911.shtml
——国 际——
【IDQ推出Clavis XG系列产品，提供长距离和骨干网QKD解决方案】
5月10日，量子网络安全解决方案公司IDQ推出其Clavis XG系列量子密钥分发（QKD）产品。该系列产品以更高的密钥生成速率（>100 kb/s）和更远的成码距离（最长150km）扩展了XG系列产品。作为长距离和骨干网QKD解决方案，该产品旨在为政府和企业提供最高级别的信任，以实现经得起未来考验的数据保护。其还被设计为一个向更广泛的客户提供“QKD即服务”的平台。（来源：IDQ官网）
原文链接：
https://www.idquantique.com/id-quantique-expands-the-xg-series-with-the-launch-of-the-clavis-xg/
https://www.idquantique.com/quantum-safe-security/products/clavis-xg-qkd-system/
【SK电讯与多家韩企合作QRNG开发和应用，加快“量子生态系统”建设步伐】
5月25日，韩国SK电讯（SKT）表示将与半导体芯片设计公司Btree、网络安全公司KCS、生物识别解决方案公司Octatco等韩国企业一起开发及应用量子随机数发生器（QRNG）芯片产品，有望将其应用扩展到国防、公共事业，甚至全球市场，以保障信息安全，加快“量子生态系统”建设步伐。SKT的下一代 QRNG 芯片计划于 2024 年初投入商用，将具有更低的成本和更小的尺寸。（来源：SK电讯官网、Korea Herald网站）
原文链接：
https://news.sktelecom.com/178465
http://m.koreaherald.com/view.php?ud=20220525000630
【IBM将量子计算路线图扩展至4158个量子比特】
5月10日，IBM宣布扩大其量子计算路线图，以期建造以量子为中心的超级计算机。更新后的路线图显示，IBM计划于2025年交付一款拥有4158个量子比特的处理器，其由3个具有1386个量子比特的处理器通过量子通信连接实现。（来源：IBM网站）
原文链接：
https://research.ibm.com/blog/ibm-quantum-roadmap-2025
【英国斯特拉斯克莱德大学和新加坡国立大学签署卫星量子通信备忘录】
5月13日消息，苏格兰斯特拉斯克莱德大学和新加坡国立大学签署了一份关于卫星量子通信的谅解备忘录，旨在建立一个国际团队，就卫星量子通信实验中使用的波长范围达成共识，确保各自的卫星和地面站可以相互通信，以便在量子通信方面进行联合工作。（来源：斯特拉斯克莱德大学网站）
原文链接：
【Arqit就其技术发表独立鉴证报告，并投身工业物联网量子安全服务】
5月11日，量子加密技术公司Arqit宣布萨里大学完成了一份关于Arqit使用的技术协议的独立鉴证报告，该独立鉴证报告确认了Arqit客户端采用的对称密钥协议软件的安全性证明。萨里大学被英国政府国家网络安全中心认定为网络安全研究卓越学术中心。
同日，Arqit与英国传感器和物联网专业公司Blue Mesh成功完成并展示了用于工业物联网的量子安全“MQTT”服务。该项目由英国政府数字、文化、媒体和体育部（DCMS）的5G试验和试验台计划资助。（来源：Arqit官网）
原文链接：
【NIST将“随时”公布其PQC标准名单】
5月初， NIST官员Dustin Moody在参加于圣地亚哥举行的量子企业活动时表示， NIST将“随时”发布其后量子密码（PQC）标准名单，并且标准候选名单目前已降至15个，包括7个实际决赛入围算法和8个候补算法。此次活动的多场会议重申了PQC的潜在价值，特别是在未来的混合环境中，PQC和量子密钥分发（QKD）都将用于保护城域网和边缘通信，以及保护端点设备和应用。（来源：IQT网站）
原文链接：
【荷兰拨款逾90万欧元用于研究量子安全密码的社会影响】
5月16日消息，荷兰阿姆斯特丹大学研究人员Sebastian De Haro领导的新研究联盟Quantum Impact on Societal Security（QISS）已从荷兰研究委员会（NWO）的国家科学议程（NWA）获得超过90万欧元的资助，将研究如何在正确的方向上管理向抗量子计算加密的过渡，从而为荷兰的量子安全密码生态系统做出重要贡献。此外，荷兰外交部和荷兰银行业协会还为该项目提供了额外资金。（来源：阿姆斯特丹大学网站）
原文链接：
【波音公司为UCLA量子科学与工程中心提供500万美元资助】
5月19日消息，波音公司承诺为加州大学洛杉矶分校（UCLA）量子科学与工程中心提供500万美元资助。波音公司首席工程师和工程、测试和技术执行副总裁Greg Hyslop表示：“将量子技术应用到航空航天业是我们在未来几年面临的巨大挑战之一，我们致力于发展这一研究领域，与UCLA的关系会使我们朝着这个方向前进。”（来源：UCLA网站）
原文链接：
https://newsroom.ucla.edu/releases/boeing-5-million-quantum-science-technology
四、科技前沿
——国 内——
【芯片化波导实现偏振态存储和多模光存储】
中国科大的研究人员基于自主加工的掺铕钇硅酸晶体激光直写波导和相关的调控方案，实验实现了多种量子存储能力，包括：光子偏振态存储，保真度99.4±0.6%；原子光频梳空间模存储，200模，保真度99.0±0.6%；自旋波原子光谱梳存储，保真度97±3%。相关成果发表于5月2日《Physical Review Letters》、5月23日《Physical Review A》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.128.180501
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.105.052432
【硅晶体高效发光机制】
华南师范大学和中山大学的研究人员提出并实验验证了一种提高硅基发光材料的量子（转换）效率的新机制。硅基发光材料的量子效率由于非直接带隙的制约一直不理想，该团队针对这一问题提出了基于高温载流子固有激发来调控其动力学行为的策略，并设计了一个支持连续准束缚态的硅/二氧化硅立方，演示了基于双光子诱导吸收，量子效率相对于以往调控方法提高了6个量级。该成果5月18日发表于《Nature Communications》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-30503-4
——国 际——
【金刚石色芯实现跨节点量子隐形传态】
荷兰Delft大学、奥地利Innsbruck大学的研究人员首次在3个金刚石色芯节点间实现了跨节点量子隐形传态。该团队前期曾实现了金刚石节点间的纠缠存储和金刚石内色芯间的纠缠交换（2021年），在本次工作中，通过提高纠缠预置效率、联合读出效率和相干时长，该团队进一步实现了跨节点量子隐形传态，效率约每117秒1次，保真度0.702。该成果5月25日发表于《Nature》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04697-y
【金刚石色芯实现差异化量子发射源间的纠缠制备】
美国哈佛大学、德国汉堡大学和耶路撒冷Hebrew大学的联合研究团队首次实现在频率差高达7.4GHz的量子发射源间建立纠缠。固态量子比特虽然具有较好的量子相干保持、易维护性质，但通常也存在较大的频率差异，现有的各种技术均无法有效适应这种差异（如频率擦除时间标签、电光调制频率偏移、多级频率转换等）。研究人员设计了一种频率干涉仪方案，将两个金刚石色芯分别置于干涉仪两臂并作为自旋相关反射/散射体，通过电光调制器实现频率相关分束，从而可以通过不同频率光子（其透射/反射受色芯自旋影响）的干涉结果预报金刚石色芯的自旋纠缠，纠缠保真度约0.95。该成果5月23日发表于《Physical Review Letters》。
论文链接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.213602
【单光子保态变色】
德国马普所的研究人员利用充满氢气的中空光纤实现了可控的单光子频率上转换，在高达125太赫兹的上转换幅度时转换效率为70%，并且转换过程可以保持光子的量子态相干性。这种创新的机制相对于现有方案具有幅度大、可调性好、插损小、噪声低的优势，提供了一种相当有效的不同量子系统间的转换界面。该成果5月6日发表于《Science》。
论文链接：
https://doi.org/10.1126/science.abn1434
【基于阵列石墨波导实现量子隐形传态组网】
阿联酋阿布扎比大学、沙迦大学和美国德克萨斯农工大学的联合研究团队基于阵列石墨波导实现了连续变量多体纠缠态制备（GHz态），并基于自由空间传输（损耗率0.005dB/km）评估了隐形传态组网的效能（3节点20km、4节点2.3km）。该成果5月26日发表于《Optics Express》。
论文链接：
https://doi.org/10.1364/OE.457476
【PQC迁移工程建议】
美国SandBoxAQ公司和Google公司的研究人员提出了关于现有密码体制如何向PQC迁移的观点。向PQC迁移将是个巨大且漫长的工程，涉及到数十亿新老设备的替换和安全性、算法效能、部署适配等方面。观点指出，考虑到RSA、ECC的破解时间线，关键基础设施、6G技术规划等需要立即开始考虑技术迁移和PQC适配，密钥交换算法的替换具有最高优先级，现阶段应考虑混合措施进行过渡。该观点文章5月11日发表于《Nature》。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04623-2
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