摘要
▪美国公布1438亿元2025财年国防授权法案,量子信息技术为重点研发领域之一
▪ 6项量子信息领域国家标准项目获批立项
▪ 谷歌推出量子芯片Willow,实现纠错、性能双重突破
政策战略
一、国内
①湖南支持湘江科学城建设,超前布局量子科技等领域
12月10日,湖南省人民政府印发《关于支持湘江科学城建设的若干措施》,在构筑未来产业策源地中提到,超前谋划量子科技、未来计算、类脑智能等未来产业,建立未来产业投入增长机制,布局建设一批未来产业科技园。(来源:湖南省人民政府网站)
https://fgw.hunan.gov.cn/fgw/xxgk_70899/zcfg/dfxfg/202412/t20241216_33526127.html
②郑州推进产业链智能化,鼓励企业应用量子等技术
12月11日,郑州市人民政府印发《郑州市支持重点产业链高端化智能化绿色化改造提升若干政策》。在支持场景应用创新中提到,支持工业企业通过深度应用人工智能、新一代信息技术、量子科技等,开展智能制造、自动驾驶等多种场景应用示范。(来源:郑州市人民政府网站)
https://public.zhengzhou.gov.cn/D0104X/8876539.jhtml
二、国际
①美国公布1438亿元2025财年国防授权法案,量子信息技术为重点研发领域之一
12月9日消息,美国众议院军事委员会公布了《2025财年国防授权法案》。该法案批准了1438亿美元的预算,用于科学技术研究与开发。其中,量子信息技术被列为重点领域之一。法案提出加快对国防高级研究计划局的量子基准计划的资金投入,并加强合作,以便迅速为国防任务提供“关键量子能力”。此外,法案还要求五角大楼制定一项新的量子信息科学与技术战略计划,以指导研究、测试、采购和评估工作,目的是将量子科学的能力整合到国防行动中。(来源:Nextgov网站)
https://www.nextgov.com/emerging-tech/2024/12/fy2025-ndaa-angles-enhance-dods-ai-and-quantum-sciences-capabilities/401545/?oref=ng-category-lander-top-story
②澳大利亚启动第二轮关键技术挑战计划,推动量子技术的应用
12月12日消息,澳大利亚政府已启动第二轮关键技术挑战计划(CTCP),总耗资3600万澳元。CTCP旨在推动对量子技术的需求,展示量子技术在经济中的广泛应用,并激励私营部门的投资。作为2023年发布的澳大利亚国家量子战略的一部分,CTCP为量子技术公司提供了额外的资金支持,包括150亿澳元的国家重建基金和3.92亿澳元的行业增长计划。(来源:澳大利亚工业与科技部媒体网站)
https://www.minister.industry.gov.au/ministers/husic/media-releases/funding-boost-australias-quantum-future
③IBM与伊利诺伊州州政府合作,计划建立国家量子算法中心
12月12日,IBM与伊利诺伊州州长共同宣布,将在芝加哥的伊利诺伊量子和微电子园合作建立一个新的国家量子算法中心,得到了包括芝加哥大学和伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校等机构的支持。该中心将依托IBM的量子计算机“IBM量子系统二号”,并计划在2025年内完成该系统的部署。(来源:IBM网站)
https://newsroom.ibm.com/2024-12-12-ibm-and-state-of-illinois-to-build-national-quantum-algorithm-center-in-chicago-with-universities-and-industries
④澳大利亚国家研究基金投资1300万澳元,建设国内首个量子钻石代工厂
12月10日,澳大利亚国家研究基金(NRFC)宣布,将向量子光辉公司(QB)投资1300万澳元,用于建设澳大利亚首个量子钻石代工厂。量子钻石设备是量子计算和量子传感技术中的关键组件之一。NRFC的这笔投资是QB公司A轮融资的一部分,预计将吸引更多具有半导体和量子技术专业知识的投资者参与。(来源:NRFC网站)
https://www.nrf.gov.au/news-and-media-releases/nrfc-announces-13-million-investment-quantum-brilliance-build-australias-first-quantum-diamond-foundry
⑤美国国家科学基金会资助罗得岛大学160万美元,推动量子领域的研究
近日,罗得岛大学宣布获得160万美元资助,这是美国国家科学基金会(NFS)3900万美元计划的一部分,旨在促进全美高等教育机构的量子研究。NFS这个名为扩大量子信息科学与工程能力的计划,自8月29日宣布以来,已在全美资助了23个项目。(来源:罗得岛大学网站)
https://www.uri.edu/news/2024/12/uri-physics-professors-awarded-grants-as-part-of-nsf-program-to-grow-quantum-research/
⑥英国国家量子计算中心从牛津仪器采购三台稀释制冷机
12月11日消息,英国牛津仪器纳米科学部为位于哈威尔校区的英国国家量子计算中心(NQCC)安装了三台稀释制冷机。此次安装的稀释制冷机具有模块化设计,允许实验设置的快速安装和交换,包括直流布线、同轴布线和信号调节组件。NQCC将利用这些设备进行可扩展量子计算平台的研究。(来源:牛津仪器网站)
https://www.oxinst.com/news/oxford-instruments-nanoscience-installs-dilution-refrigerators-in-the-nqcc%E2%80%99s-purpose-built-research-labs/
产业进展
一、国内
①6项量子信息领域国家标准项目获批立项
12月11日,,国家标准化管理委员会下达2024年第九批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划,由全国量子计算与测量标准化技术委员会(SAC/TC 578)归口管理的6项国家标准项目正式获批立项。6项标准为《量子计算系统性能测试方法》《超导量子计算专用极低温极低噪声系统》《量子计算服务平台第1部分:架构与功能要求》《量子计算服务平台第2部分:性能评估》《量子压缩光源技术规范》《周期极化铌酸锂量子频率转换器件性能测试方法》。上述标准将由中国科学技术大学、济南量子技术研究院、中国信通院、国盾量子等单位起草。(来源:国家标准化管理委员会网站)
https://www.sac.gov.cn/xw/tzgg/art/2024/art_461f094d730a440cbb3a5204660c3f60.html
②重庆完成“量子+5G”配网服务平台完成检修,助力可靠供电
12月11日消息,国网重庆市北供电公司电力调度控制中心开展了“量子+5G”配网服务平台承载配电自动化业务应用检修。该条线路自2022年量子化改造上线以来已累计完成上万次量子密钥的分发。据悉,“量子+5G”配网服务平台由国网信通产业集团自主研发,可面向电力行业企业提供高安全水平的业务加密、数据通信服务。在居民配电网中,应用量子保密通信技术,能够实现操作指令在4G或5G公网中安全传输,相比光纤的通信方式,可在通信建设环节减少各类投资70%。(来源:新华网)
http://www.xinhuanet.com/20241211/d84bca981e9e4281b1867c3e0461b440/c.html
二、国际
①诺基亚与SK Broadband合作部署量子安全专线网络,保护韩国水电与核电公司的 IT 基础设施
12月11日消息,诺基亚与韩国宽带服务提供商SK Broadband合作,为韩国水电与核电公司KHNP部署了专线网络。这一量子安全网络解决方案采用了深度防御方法和网络加密技术,使KHNP能够保护其网络不受现有和新兴网络威胁的影响,包括那些基于量子计算的网络攻击。(来源:诺基亚网站)
https://www.nokia.com/about-us/news/releases/2024/12/11/nokia-and-sk-broadband-deploy-quantum-secure-network-to-protect-korea-hydro-and-nuclear-powers-it-infrastructure/
②Q-CTRL与埃森哲合作,利用量子优化增强网络安全
12月10日消息,澳大利亚量子科技公司Q-CTRL宣布与埃森哲联邦服务公司合作,共同探索网络安全优化的新方法。此次合作重点是利用量子计算技术,同时结合埃森哲联邦服务公司在联邦安全要求方面的丰富经验,通过亚马逊的Braket量子计算云服务将Q-CTRL的错误抑制软件Fire Opal应用于IonQ的量子硬件,以提升复杂网络环境中的异常检测能力。(来源:Q-CTRL网站)
https://q-ctrl.com/blog/enhancing-network-security-with-accenture-federal-services-using-quantum-optimization
③D-Wave宣布成功募集资金1.75亿美元
12月12日,加拿大量子计算公司D-Wave宣布,根据之前公布的1亿美元和7500万美元的“场内股票发行”计划,公司成功完成了1.75亿美元的普通股销售。预计到2024财年第四季度末,公司将至少拥有1.6亿美元的现金。这些资金已被用于并将继续用于运营资本和资本支出,支持D-Wave的技术开发和业务运营。(来源:D-Wave网站)
https://www.dwavesys.com/company/newsroom/press-release/d-wave-announces-successful-completion-of-175-million-at-the-market-equity-offerings/
④光量子计算公司QCI宣布发行1000万股,募集资金总额达5000万美元
12月10日,已在纳斯达克上市的美国光量子计算公司QCI宣布,与机构投资者签订了证券购买协议,计划以每股5美元的价格发行1000万股普通股。该发行预计在12月12日左右完成。QCI计划将所筹集的资金用于推进量子技术的开发,包括建设并扩建位于亚利桑那州坦佩的薄膜铌酸锂光子芯片代工厂。(来源:QCI网站)
https://quantumcomputinginc.com/news/press-releases/quantum-computing-inc.-announces-concurrent-offerings-of-common-stock-for-aggregate-proceeds-of-50-million
⑤芬兰国家技术研究中心衍生公司获235万欧元投资,推动量子计算硬件发展
12月10日,芬兰国家技术研究中心衍生出的量子硬件制造商北极仪器,已筹集到235万欧元资金。本轮融资由芬兰最大的风险投资公司之一Lifeline Ventures领投,资金将用于其超导微波放大器技术的研究、开发和商业化。(来源:北极仪器网站)
https://arcticinst.io/archives/294
⑥Pasqal与Riverlane合作,探索容错量子计算
12月10日,法国的中性原子量子计算公司Pasqal宣布与英国量子计算公司Riverlane建立合作关系。此次合作,将把Pasqal的中性原子技术与Riverlane的量子纠错技术栈“Deltaflow”相结合,推动 Pasqal 实现早期容错量子计算机。此外,Pasqal和Riverlane将利用各自在量子计算领域的优势,探索并寻求新的商业和研发机遇。如共同制定营销和商业计划以推进双方的合作。(来源:Riverlane网站)
https://www.riverlane.com/press-release/pasqal-and-riverlane-join-forces-to-achieve-fault-tolerant-quantum-computing
⑦ZenaTech利用量子计算优化交通优化和天气预报
12月12日,加拿大量子计算解决方案供应商ZenaTech宣布启动“Sky Traffic”量子计算项目,将利用无人机优化交通运输和天气预报。ZenaTech的量子计算团队将使用亚马逊网络服务的量子计算云平台来管理项目,通过量子计算机对庞大且复杂的数据进行快速、准确的分析,提升天气预报的准确性。(来源:ZenaTech网站)
https://www.zenatech.com/zenatech-launches-quantum-computing-project-for-traffic-optimization-and-weather-forecasting-using-drones/
⑧Quobly与意法半导体合作,生产量子处理器单元
12月11日,法国硅基量子计算公司Quobly宣布与意法半导体达成合作,将利用意法半导体的28纳米FD-SOI半导体工艺技术来生产量子处理器单元。在合作的第一阶段,意法半导体将调整其28纳米FD-SOI工艺以满足Quobly的技术需求,目标是制造出包含100个量子比特的量子计算机,并展示其可扩展性,验证其超越10万个物理量子比特规模的可行性。(来源:Quobly网站)
https://quobly.io/news/quobly-forges-strategic-collaboration-with-stmicroelectronics-to-accelerate-its-quantum-processor-manufacturing-for-large-scale-quantum-computing-solutions/
⑨Infleqtion借助英伟达CUDA-Q平台 推动材料科学领域量子模拟
12月10日消息,美国中性原子量子计算公司Infleqtion利用英伟达的CUDA-Q平台,在其Sqale物理量子处理单元上进行了模拟,并成功演示了在逻辑量子比特上进行的材料科学实验。CUDA-Q与Infleqtion的中性原子量子计算机实现了无缝集成,创建了一个全面的端到端工作流程。Infleqtion的这项工作展示了使用两个逻辑量子比特对单杂质安德森模型的基态进行容错准备,这是实现容错动态平均场理论的关键步骤。(来源:英伟达网站)
https://developer.nvidia.com/blog/nvidia-cuda-q-runs-breakthrough-logical-qubit-application-on-infleqtion-qpu/
科研进展
一、国内
①中山大学演示了超过200公里的四态独立于参考框架的量子密钥分发
中山大学的研究人员提出了一个四态RFI协议,并说明Alice和Bob各自只需要四个量子态就能进行与参考框架偏差无关的信道估计,这可以有效降低系统复杂性。此外,通过考虑有限密钥大小效应的数值模拟,研究人员展示了四态RFI协议能够实现与原始六态RFI协议相当的安全密钥速率和传输距离。最后,研究人员进行了超过200公里的实验来评估我们方案的可行性。相关研究成果于12月10日发表于《Physical Review Applied》。
论文链接:
https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.22.064037
二、国际
①谷歌推出量子芯片Willow,实现纠错、性能双重突破
12月9日,谷歌宣布推出最新量子芯片Willow,称该芯片在纠错和性能方面实现了两项重大成就:首先,Willow可以在使用更多量子比特进行扩展时成倍地减少错误,解决了该领域近30年来一直在研究的量子纠错的关键挑战。其次,在随机电路采样(RCS)基准测试中,Willow在不到五分钟的时间内完成了一次计算,而目前最快的超级计算机完成同样的计算需要10^25年的时间。据悉,Willow是量子芯片悬铃木的改进版本,拥有105个物理量子比特。其T1时间,即测量量子比特可以保留激发状态的时间长度,现在已接近100微秒,与谷歌上一代芯片相比,实现了约5倍的性能提升。相关研究成果于12月9日发表于《Nature》。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y
②印度科学教育与研究所等通过可区分性衡量通信复杂性的无限量子优势
印度科学教育与研究所的研究人员通过完成任务所需的最小可区分性来衡量通信复杂性,同时不限制通信系统的维度。可区分性定义为从消息中正确猜测发送者输入的最大概率,量化了消息相对于发送者输入的独特性。当保持发送者输入的机密性至关重要时,这种度量变得特别相关。在建立了通用框架之后,研究人员专注于三个相关的通信复杂性任务家族——随机访问码、由图定义的等式问题和成对可区分性任务,推导出这些任务的成功度量函数的最小经典可区分性的一般下界。研究人员展示了量子通信优于经典通信,提出了明确的协议,并利用半定规划方法。特别是展示了随机访问码和基于哈达玛图的等式问题具有无界的量子优势。相关研究成果于12月12日发表于《Physical Review Letters》。
论文链接:
https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.6.043269
③汇丰银行与乌克兰企业合作,推动量子技术在金融行业的应用
汇丰银行与乌克兰量子软件公司Haiqu的研究人员共同报告了一项新的研究成果,能够将大规模金融数据通过浅层且高效的设计编码到量子电路中。这项技术采用了矩阵乘积态和张量交叉插值,可以高效地处理像金融市场中常见的重尾分布这样的复杂金融数据。研究团队在IBM的量子处理器上实现了这一编码方法,从而展示了其在金融及其他行业应用的潜力。相关研究成果近日发表于预印本网站arXiv。
论文链接:
https://arxiv.org/html/2412.05202v1
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