2022年11月03日07:22:48 熱門 1261

光子盒研究院出品

本周頭條

This week's headlines

摩根大通：大舉押注量子計算

目前，大多數關於量子計算的討論都集中在推動技術發展和解決仍然存在的障礙上。金融服務巨頭摩根大通（JPMC）從用戶的視角出發，避開量子比特的技術爭論，而是專註於為量子學習做好準備。JPMC認為，量子信息科學（QIS）不是一個供選擇學習的領域，而是一個必須學習的領域。QIS將顛覆許多現有的技術並引入全新的技術。

JPMC自身龐大規模的經濟資源（2021年收入為1290億美元）可以支撐JPMC廣泛的技術研究。在量子領域，JPMC一直在圍繞優化、機器學習、自然語言處理和開發量子算法進行深入研究。領導QIS工作的是Marco Pistoia，他是國際商務機器公司（IBM）前傑出研究員，於2020年加入JPMC，並擔任JPMC全球技術應用研究中心的常務董事

Pistoia說:“在摩根大通，我們不會孤立地進行研究。公司的資源和我們的能力相輔相成，這非常重要。而量子計算機還沒有進入可以在生產中投入使用的階段，我們正處於科學研究階段，當進入具有某種技術的時期後，便是與其他公司實際合作並發布團隊結果的最佳時機。”

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468453.html?templateId=520429

摩根大通展示了迄今為止最大的量子優化算法執行

使用量子計算機來解決與行業相關的約束優化問題是有望實現量子優勢的一條強力途徑。在探索道路上，來自NIST和摩根大通等機構的科學家所組成的團隊精鍊總結了約束優化問題，並展示了迄今為止最大的量子優化算法執行，該算法基本保留了對量子硬件的約束。

團隊在俘獲離子量子計算機上使用漢明權重保持XY混合器(XY-QAOA)的量子交替算子Ansatz算法報告結果。實驗成功運行了XY-QAOA電路，將量子演化限制在約束子空間，使用多達20個量子比特和高達159的兩個量子比特門深度。同時團隊通過展示約束內概率與使用無約束量子優化方法時隱含的解的質量之間的權衡來證明將約束直接編碼到量子電路中的必要性。

該團隊在這項實驗展示了迄今為止最大的量子硬件約束優化演示。結果表明，算法和硬件的進步將使受限優化中的量子優勢前景更加明確，未來這將在包括金融在內的行業加以利用。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472906.html?templateId=520429

“2022國際量子會議”(Quantum 2022)進入倒計時

金秋十月（2022年10月22-23日），期待與您相聚全球量子信息學界的雲端盛宴——2022國際量子會議（Quantum 2022）。

本屆會議由英國物理學會出版社（IOPP）、世界青年科學家峰會（WYSS）聯合中國物理學會（CPS）和中國科學技術大學（USTC）組辦。中國科學技術大學陸朝陽教授將擔任本次會議主席。

屆時，全球學術界和產業界的資深研究人員、青年學者將齊聚雲端，共同探討量子科學和技術的前沿進展。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472873.html?templateId=520429

谷歌量子計算機實現迄今為止規模最大的Fermi-Hubbard模擬

布里斯託大學、量子初創公司Phasecraft和谷歌Quantum AI的研究人員合作研究電子系統的特性，將特性用於開發更高效的能源和太陽能電池。團隊發表在《自然通訊》上的研究結果描述了其如何朝着使用量子計算機確定經典計算機無法解決的強相關電子系統的低能特性邁出了重要的第一步。他們開發了第一個真正可擴展的算法，用於在量子計算機上觀察Fermi-Hubbard模型（研究材料電子和磁性特性的重要方法）的基態特性。

Fermi-Hubbard模型被公認為近期量子計算機的優秀基準，它以最簡單的材料系統呈現出超越經典方法探索的非平凡相關性。過去，研究人員只成功地在量子計算機上解決了小型、高度簡化的Fermi-Hubbard實例。而該研究團隊用一種全新高效的算法和更好的容錯技術，成功地進行了一項比以前規模要大四倍的實驗，並且該實驗由十倍多的量子門組成。

“本實驗中的Fermi-Hubbard實例代表了使用量子計算機解決現實材料系統的關鍵一步，”布里斯託大學量子計算教授Ashley Montanaro和Phasecraft的聯合創始人認為，“團隊成功開發了第一個真正可擴展的算法，任何人都有條件使用Fermi-Hubbard模型運行該算法。這表明我們將能夠擴展團隊的研究方向，以便隨着硬件的改進可以利用更強大的量子計算機。”

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463453.html?templateId=520429

歐盟啟動首個裡德堡原子量子計算項目EuRyQa

歐盟委員會近日啟動了歐洲里德堡量子計算基礎設施(EuRyQa)項目，旨在將里德堡量子處理器打造為歐洲可擴展量子計算的領先平台。加速量子計算機開發和實施的突破性量子控制解決方案提供商Quantum Machines於2022年10月12日宣布，它將成為EuRyQa項目的合作夥伴。EuRyQa彙集了來自七個國家的11個合作夥伴，由歐洲地平線計劃(HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-30)資助，未來三年的總預算接近500萬歐元。

為了開發基於超冷里德堡原子的下一代完全可編程和可擴展的量子計算系統，EuRyQa將整合歐洲里德堡四個互補的平台。通過這種方式，為基於里德堡的量子計算提供獨特的解決方案，將該技術運用於第一個泛歐基準測試和標準化。EuRyQa在此項目上的成功將改變歐洲在全球量子計算競爭中的遊戲規則。

為了實現該目標，EuRyQa將來自超冷原子量子技術前沿的學術界合作夥伴與在量子硬件、經典電子學、固件和軟件方面提供互補專業知識的工業合作夥伴聯合。項目團隊由斯特拉斯堡大學協調，合作夥伴包括SME PASQAL、斯圖加特大學、於利希研究中心的附屬機構Qruise GmbH和諮詢公司EURICE GmbH、阿姆斯特丹大學和埃因霍溫技術大學、伊德利馬技術研究所Kai Erevnas、Associacao量子研究所、帕多瓦大學和Quantum Machines。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468368.html?templateId=520429

基於室溫量子存儲器，Qunnect在紐約開通其第一個商業量子網絡

一個小型量子網絡試驗台將位於美國布魯克林海軍造船廠的兩個地點連接起來，構造出一個為革命性安全和計算而誕生的微型網絡，這是邁向未來“量子互聯網”的第一步，有望改變網絡計算方式並使通信變得更加安全。

該實驗由初創公司Qunnect發起，該實驗成果是美國第一個商業量子網絡，也是第一個僅使用小型室溫存儲器的網絡。這些工具可以更容易地將地球上的量子計算機連接起來，為該量子網絡在科研、國防、金融和其他尚未確定的領域中開發更多的實際用途。

Qunnect首席執行官Noel Goddard博士說：“我們可以讓這些網絡從這裡一路延伸到海岸，最終走向全球。”除了測試在傳統光纖線路上共享量子信息的協議外，該公司還將使用該網絡來測試一組量子網絡硬件，這些硬件可以安裝在現有電信大樓的服務器機架中。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468416.html?templateId=520429

戰略政策

Strategy & Policy

美國國防部撥款升級用於量子物理研究的稀釋制冷機

得益於美國國防部的資助，加州大學默塞德分校物理、機械工程和材料科學與工程部門從事量子物理學研究的研究人員即將升級其研究設備。目前Jay Sharping教授正在翻新兩台稀釋制冷機，它們可以使實驗在低至10毫開爾文的溫度（接近絕對零度）下對樣品進行測量。無論使用任何一種材料進行實驗，在室溫下都會產生大量的熱能，這對實驗的結果可能會造成偏差。而稀釋制冷機產生的極冷消除了實驗中產生的大量熱能，並保證對量子行為和其他基本物理過程的可見性，這些過程通常會被系統組成物質的熱運動所掩蓋。

加州大學默塞德分校的物理學名譽教授Raymond Chiao於2008年為Castle研究實驗室購入的兩台牛津出品的稀釋制冷機，一直運行到2020年。自從有了稀釋制冷機的幫助後，實驗室已經獲得了五項資助，並發表了10多篇文章。而美國國防部此次撥款可以將臨近使用壽命的稀釋制冷機翻新後重新投入使用，同時還可增加新的儀器以作更廣泛的先進研究。

Sharping認為，量子物理學在美國和全球範圍內受到了廣泛關注。美國國家科學基金會將其列為其10大創新之一，美國參議院已經聽取了量子物理學用於國家安全、基礎設施和勞動力發展的提案。但大多數這類科學研究大多需要在10毫開爾文的環境溫度中進行測量，並且需要培訓研究人員的量子實驗能力。隨後Sharping將和Chiao教授等人合作，研究量子比特、量子計算、理解超導性、腔量子電動力學、最先進的量子器件、量子材料和基於固態的量子發射器等主題。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463461.html?templateId=520429

歐洲核子研究中心CERN提議建立開放量子研究所

CERN加入了一個由科學界和工業界合作夥伴組成的聯盟，提議創建一個開放量子研究所。研究所旨在努力確保將新興的量子技術用於應對關鍵的社會挑戰。該提案是由日內瓦科學和外交預測基金會GESDA與領先的研究機構和技術公司合作提出的。開放量子研究所的其他創始支持者包括日內瓦大學、蘇黎世聯邦理工學院(ETH)和洛桑聯邦理工學院(EPFL)、微軟和IBM。

該提案是在2022年GESDA峰會上提出的。CERN總幹事Fabiola Gianotti在會議上發表講話時強調了量子計算以及其他相關量子技術在幫助實現關鍵的聯合國可持續發展目標方面的潛力。而作為GESDA基金會董事會的一員，Gianotti說道：“開放量子研究所將受益於CERN聯合全球人民推動科學技術前沿以造福所有人的經驗，我們將努力確保量子技術對整個社會產生積極影響。”

下一步，GESDA基金會將啟動調查，以幫助確定開放量子研究所的優先事項，該研究所將於2023年開始其“孵化”階段。研究所成員將努力與聯合國組織、量子科學家以及行業領導者在未來的幾個月進一步展開合作。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472922.html?templateId=520429

英國國家量子技術計劃(NQTP)即將揭曉開創性的量子項目

英國整個量子領域的最新突破性研究和項目將於11月11日在倫敦威斯敏斯特的QEII會議中心舉辦的2022年國家量子技術計劃(NQTP)展示會上分享。該會議由Innovate UK KTN舉辦，將為參會者提供與領導量子行業的人士交流的機會，並公布英國五項旨在改變社會的研究成果和項目。這些研究均從英國研究與創新(UKRI)的商業化量子技術挑戰中獲得了研究資金，並且是NQTP的一部分，旨在創建一個量子就緒型經濟。

Innovate UK KTN的量子負責人Bob Cockshott說：“這個展示會將分享國家量子技術計劃取得的顯着進展。我們現在處於可公開展示技術的階段，這些技術已經準備好推動我們走向量子就緒時代。對於整個行業和整個社會來說，這是一個令人難以置信的激動人心的時刻。”

本次2022年NQTP展示會於2022年11月11日上午9點至下午4點舉行。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468383.html?templateId=520429

量子計算與模擬

Quantum computing & simulation

Archer Materials首次使用CMOS技術檢測量子信息

科技公司Archer Materials（ASX：AXE）宣布在開發其12CQ芯片方面取得了“階躍式變化”進展，因為該芯片目前能夠在室溫下檢測量子比特材料中的量子信息。Archer Materials專註於開發先進的半導體設備，包括與量子計算相關的處理器芯片。這是首次使用互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術來檢測量子信息。CMOS是半導體行業用於設計芯片的主要技術，如今廣泛用於在眾多應用中形成集成電路，包括處理器、存儲器和傳感器等電子設備。

Archer Materials首席執行官Mohammad Choucair博士表示，這一進展的重要性不容低估，代表了推動公司12CQ量子芯片開發的“階躍式技術成就”。12CQ量子比特材料中的量子信息可以使用高電子遷移率晶體管（HEMT）技術進行檢測，該技術也廣泛用於集成電路，例如手機中的集成電路。

該公司現已證實，CMOS技術可以在室溫下受控氣氛中檢測所製備的12CQ量子比特材料中的量子自旋態，且這些狀態被發現在實驗環境下運行時保存得足夠好。鑒於CMOS技術在半導體行業中的將被長期應用，因此12CQ量子比特材料與CMOS器件的功能結合非常重要。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463082.html?templateId=520429

研究人員提出優化量子機器學習電路的新方法

量子計算指的是基於量子力學原理進行的計算，在目前是一個全新且高端的課題。與經典計算機相比，量子計算使某些的問題更容易解決，且算力更強。量子計算的這一優勢可以非常有效地解決不同領域的許多現有問題。量子計算在機器學習這一重要領域展現出巨大成果。到目前為止，全球科研團隊提出了不同的量子算法來執行不同的機器學習程序。在某些特殊情況下，量子算法的執行時間與經典算法相比將呈指數級減少。但隨着數據量和運行時間的增加，保護系統不受環境的影響可能是一項艱巨的任務，並且由於這些算法處理機器學習問題時，通常需要處理海量數據，因此全面實施算法的普及從量子資源的角度來說，代價非常昂貴。

來自馬什哈德費爾多西大學計算機工程系的Tahereh Salehi、克拉科夫科技大學的Mina Abbaszade以及卡爾加里大學的Vahid Salari等人組成的研究團隊，提出了一種降低量子電路成本，尤其是優化量子機器學習電路的方法。為了減少使用的資源數量，團隊考慮了一種包含不同優化算法的方法，將這種方法用於優化大數據的量子機器學習算法。在這種情況下，優化的電路在比原始電路更短的時間內運行量子機器學習算法，並保留原始功能。團隊將不同電路中的量子門數量分別提高了10.7%和14.9%，符合主電路中給定子電路U的一次迭代的約簡量。對於該子電路在主電路中重複更多次的情況，優化率得到提高。因此，通過將該團隊提出的方法應用於具有大數據的電路，可以同時提高性能和節約成本。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463174.html?templateId=520429

2000比特量子退火系統成功模擬量子相變

量子計算機將在某些複雜的應用領域超越經典計算機，但在充分發揮其潛力前，需要克服許多挑戰，物理學家和計算機學家在不斷挖掘量子計算技術的發展潛力。其中，量子模擬，即使用可編程模擬設備實現的量子系統，已被證明對於實現量子計算機的算力提升有幫助。而可以實現量子模擬研究的量子退火則是一種基於工程量子漲落的優化過程。

來自D-Wave Systems以及加拿大、美國和日本各研究所的研究人員最近在可編程的2000量子比特1D量子Ising模型中模擬了量子相變，其實驗結果將為量子優化和模擬工作提供參考。為了更可靠地測試其有效性，團隊選擇模擬一個簡單且易於理解的量子相變。由於系統需要了更高的運行速度，團隊便採用了由D-Wave創建的更嚴格的高度可編程處理器進行了模擬，最終完美同步了系統中的數千量子比特。該團隊的模擬結果與量子理論的預測一致，在未來可以為研究不同的量子相變帶來更多的可能性。他們也將使用可編程的D-Wave處理器來模擬更多奇異量子相變，這是使用經典計算機所無法模擬的。

“相干退火一直是我們想要展示的東西，”進行這項研究的研究人員Andrew D. King說，“一是因為它使我們能夠將可編程量子系統的行為與理想的薛定諤動力學進行比較，既提供了量子性的有力證據，也提供了量子性的基準。1D鏈有一個眾所周知的閉式解決方案，這意味着我們可以利用經典理論解決它，而不必窮盡地模擬量子動力學，從而推動實驗進程。”

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463290.html?templateId=520429

渣打銀行：量子計算將對聯合國可持續發展目標產生積極影響

渣打銀行（Standard Chartered）和大學空間研究協會（Universities Space Research Association， USRA）宣布結為在環境、社會和治理應用中的量子啟發機器學習合作夥伴。該團隊旨在開發先進的機器學習方法來預測自然災害，並探索如何利用當前一代的量子處理器、未來的量子計算機設計和基於物理的硬件求解器來改進並超越經典機器學習技術可實現的程度。量子計算技術的進步具有廣泛的適用性，可以對所有聯合國可持續發展目標產生積極影響。

開發量子優勢解決方案需要仔細測試和評估，同時需要深入了解當前和未來數字和量子方法的局限性。高級計算機科學研究所(RIACS)的USRA量子團隊將測試、評估和增強高性能經典模型的各個方面，並設計使用雲上最先進的量子機器的軟硬件系統。

渣打銀行數字渠道和客戶數據分析全球負責人Craig Corte表示：“與其他重大技術進步類似，量子計算將帶來廣泛的好處並顛覆許多現有的業務流程。這就是為什麼它對公司運營很重要。與USRA的合作使我們能夠接觸到世界一流的學術研究人員，並為我們提供了一個獨特的機會來探索具有建立量子潛力的各種模型和算法為現實世界的用例提供優勢。”雙方已經在三所大學就量子退火研究進行了合作，並發表了從投資組合優化到調度的技術論文。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463455.html?templateId=520429

香港大學預測可編程量子模擬器上的新型糾纏態

在眾多的量子計算和模擬平台中，里德堡原子陣列憑藉其最大的量子比特數和最高的實驗精度，被認為是近年來眾多可編程量子模擬器平台中最有希望展示量子優勢的系統。

里德堡的光學晶格由具有顯着偶極矩的單個中性鹼土原子組成，這些原子被困在微觀偶極阱陣列中，可以隨意光學移動以形成所需的晶格幾何形狀。每個原子都可以被激發到它的里德堡態，一對激發態通過它們的偶極矩通過長程相互作用進行相互作用。然而，這些光學晶格中的長程相互作用和里德伯阻擋機制有利也有弊。一方面，如上所述，它們產生了實驗量子控制的高精度。然而，另一方面，他們對系統建模施加了約束。

如今，由香港大學物理系研究助理Zheng Yan教授和Zi Yang Meng副教授、哈佛大學著名物理學家Subir Sachdev教授和Rhine Samajdar博士以及北航杭州創新研究院Yan-Cheng Wang組成的科研團隊，對這個量子領域內所有科學家都面臨的難題提出了部分實質性的解決方案。他們設計了一種新的具有軟約束的三角晶格量子二聚體模型，以儘可能接近實驗條件，並開發了用於量子蒙特卡羅模擬的掃描聚類算法，可以有效地解決這種軟約束量子多體系統。這些結果證實了里德堡陣列系統導出的約束模型的豐富性，並利用了由遠程相互作用和里德堡阻塞機制引起的各種新現象。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472864.html?templateId=520429

科學家提出在量子計算機上有效運行大分子模擬的方法

量子計算在量子化學中的應用極有前途，它可以用於解決例如電子薛定諤方程以預測材料或分子的原子結構。計算機模擬對於處理此類問題的處理在研究中至關重要，但對於數值方法方面，經典計算機只能在有限的範圍內實現。

帕德博恩大學的研究人員現在已經找到了一種在量子計算機上有效運行大分子模擬的方法，這可以提供有關其能量和核力的信息。研究人員專註於並行化，並提出了一種新的算法和技術來減少量子比特數、量子程序的數量和這些程序的深度，其目的是最小化錯誤率等。

“實際上將粒子固定在一起時產生的干擾可以在模擬中以近似計算的形式進行補償，從而犧牲計算的準確性，以減少運行時間或所需的電力。因此，我們使用的不是精準的結果，而是近似結果，這完全足夠了。研究非常特殊的量子態的可表示性、優化測量程序以及與分子動力學程序的集成是未來研究的主題，”帕德博恩大學並行計算中心(PC²)主任Christian Plessl教授說。研究人員有信心將開發的方法應用於未來的量子計算機。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472883.html?templateId=520429

浙江大學取得量子計算突破：研發用於可編程固態超導處理器的量子比特

亞利桑那州立大學和中國浙江大學的科學家首次證明，在可編程的固態超導處理器中，大量的量子比特可以被調整為相互作用狀態，同時在長時間內保持相干性。這一發現得到了來自英國的兩位理論專家的支持。

研究團隊在新論文中首次展示了量子多體疤痕狀態的創建，這是一種維持相互作用的量子比特之間相干性的強大機制，而這以前只能在里德堡原子系統中實現。這種奇異的量子態為實現廣泛的多方糾纏提供了可供研究的方向，能被應用於量子信息科學和技術中，藉以實現高處理速度和低功耗。

業界認為，這些發現將有助於推動量子計算向前發展，在未來將被應用於密碼學、安全通信和網絡安全等領域。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472894.html?templateId=520429

亞馬遜AWS與高盛合作將經典數據加載到量子計算機

亞馬遜量子解決方案實驗室(QSL)和AWS量子計算中心(CQC)與高盛研發團隊合作開展了一個項目，以推進如何將經典數據塊編碼到量子內存中，這可能對如何將經典數據被加載到量子處理器中進行計算產生影響。

塊編碼利用特殊用途的數據結構，例如隨機存取存儲器或QRAM的量子版本加載數據，該團隊的主要任務是找出進行塊編碼所需的資源工作以及如何進行實際成本評估。在AWS博客中相關的文章詳細討論了該過程，團隊總結道：“我們已經證明，使用傳統的塊編碼方法加載經典數據所需的量子比特數如果沒有量子計算技術進步的推動，成本可能會非常昂貴。然而，我們的結果還表明，我們可以實現僅與經典數據集大小成對數的電路深度，這表明如果我們能夠訪問大量QRAM量子比特，依賴於塊編碼的量子算法可能會非常有效。”

AWS基於亞馬遜Braket雲的量子計算服務運營，於今年早些時候啟動了一個量子網絡中心，以配合其QSL和CQC計劃。與此同時，高盛參與了多個量子計算項目，包括與QCware、IonQ等公司機構合作。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472900.html?templateId=520429

首次為分子多量子比特系統開發量子信息處理算法

分子可以為量子計算機製造有用的系統，但它們必須包含可單獨尋址、相互作用的量子比特中心。英國曼徹斯特大學的Alice Bowen和Richard Winpenny及其同事的研究團隊提出了一個具有三個不同耦合量子比特中心的分子模型，並表示由於每個中心都是可光譜尋址，因此可以首次為這種分子多量子比特系統開發量子信息處理(QIP)算法。

量子計算機使用多個量子比特，使得其運算速度遠快於標準計算機。但要驅動量子計算機執行這些計算，就必須能夠評估和操縱多量子比特信息。團隊製作的分子模型系統具有獨立的量子比特單元，可通過光譜檢測，並且可以通過相互作用來切換其狀態。

與目前使用的系統相比，這種分子多量子比特系統可以提供更多優勢。迄今為止，量子比特系統主要由超導電路或單個原子或光子產生，需要嚴苛的溫度冷卻條件。分子系統可以提供包含多個量子比特單元的優勢，這些單元可以通過化學合成輕鬆更改和重新配置，同時也能在更高的溫度下運行。這為降低量子計算成本提供了思路。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4472910.html?templateId=520429

量子通信與安全

Quantum Communication & Security

萬事達卡推出抗量子計算機的非接觸式支付卡

金融服務巨頭萬事達卡（Mastercard）開發了一種新型非接觸式卡，該卡結合了量子密碼技術，旨在防範當前經典計算機和未來量子計算機的黑客攻擊。支付公司相信量子密碼可以提供額外的安全層來保護交易。這種增強型非接觸式卡使用金融行業技術機構EMVCo最新披露的標準，稱為“EMV非接觸式內核規範”，可與所有現有的支付終端配合使用，同時還提供更高級別的安全保障，這也是防患於未然的技術手段。

當量子計算技術達到一個稱為量子霸權的點時，機器可以用經典計算機執行幾乎不可能無差錯的計算，也將使當前的密碼方案容易被破解，這意味着需要特定的量子安全性。萬事達卡表示，其新卡是“為非接觸式支付帶來量子時代安全性和隱私保護的重要里程碑”。根據支付供應商的說法，它將配備新一代算法和加密密鑰。這些算法和加密密鑰被設計為快速，可確保在半秒內進行非接觸式支付，並增強隱私保護，以減少消費者設備和商家終端之間共享的帳戶信息量。同時，萬事達卡還與EMVCo合作明確了新規範，以確保升級針對雲操作和潛在的卡上數據存儲進行了優化，使得隱私和完整性能在雲上而不是遠程進行。新規範的主要功能包括用於隱私的安全通道、竊聽預防和保護敏感數據免受中間人和中繼攻擊。它們還包括用於身份驗證的橢圓曲線加密，以及對生物識別和移動驗證方法的支持。

今年早些時候，美國政府公布了一項要求政府部門開始採用抗量子密碼的政策，美國商務部國家標準與技術研究院（NIST）選擇了四種抗量子密碼算法，這些算法也將組成一套新的加密標準的一部分。這些新的全球加密標準可能會被公司和政府廣泛使用，因此向量子就緒的過渡迫在眉睫。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463091.html?templateId=520429

Quantum Xchange擴展全球業務，將量子安全網絡引入歐洲

美國量子加密公司Quantum Xchange為企業和政府機構提供了保護當今和量子未來的數據的解決方案，通過突破性的加密多樣化管理平台提供加密保障的未來。於2022年10月宣布進入歐洲市場，與伊比利亞ITC服務公司Warpcom簽署戰略合作協議。

根據協議條款，Warpcom將為Quantum Xchange提供強大的網絡安全技術和託管服務組合來作為Phio Trusted Xchange（TX）的一部分。Phio TX是一種獨特的密鑰交付系統，可與組織現有的加密基礎設施配合使用，使其立即實現量子安全。Warpcom的客戶、合作夥伴和潛在客戶將受益於面向未來的變革管理平台，該平台使組織能夠執行企業加密策略，實現計算進步和防範日常網絡安全風險同步發展。

抗量子算法在未來將取代傳統加密，隨着全球組織開始為這計算史上最複雜的加密過渡做準備，Quantum Xchange和Warpcom開始探索易於部署、易於維護並與現有網絡基礎設施配合使用的解決方案。Phio TX可以與傳統加密系統和任何TCP / IP連接（無線、銅纜、衛星、光纖）協同工作，將第二個對稱密鑰對外沿着單獨的量子保護隧道和網狀網絡發送到多個傳輸點，線路中沒有凸起，關鍵路徑上無需新硬件。Phio TX平台擁有多樣化的後量子加密技術組合，支持美國國家標準與技術研究院（NIST）評估的所有後量子加密（PQC）算法，經過FIPS 140-2驗證和140-3待定，並符合歐洲電信標準協會（ETSI）量子密鑰分發（QKD）協議。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463105.html?templateId=520429

網絡安全公司Castle Shield發布基於抗量子密碼的應用程序

作為零信任和網絡安全解決方案的領導者Castle Shield Holdings, LLC成立於2019年，主要業務為提供完整的企業級網絡安全解決方案，以此保護企業和消費者免受內部和外部網絡威脅。其抗量子解決方案(Fides)是面對新興的量子計算威脅領域中企業和消費者數據的最後一道防線。

Castle Shield於2022年10月11日正式宣布，旗下運營的Typhos Secure Communications應用程序現在支持美國國家標準與技術研究院(NIST)選擇的抗量子加密(PQC)算法。Typhos是業界首個基於後端直連後端的採用PQC的軟件，其獨特設計旨在使用量子彈性算法保護加密的聊天信息。其適應性強且面向未來的PQC方案為公司、組織和消費者提供了一條安全、全面和方便的消息傳遞渠道，可以保護隱私免受當前和未來的潛在威脅。

Typhos首次使公司、組織和消費者能夠利用量子彈性技術來保障他們的通信安全和私密。Typhos專註於防止信息數據泄露來保護數據安全，同時讓通信免受抗量子網絡安全的威脅。它隨時隨地在iOS和Android端提供量子彈性密碼保護。這種獨特的後端連接方式旨在保護數據存儲、通信和使用的整個數據生命周期中的數據。雖然Typhos現在僅支持用於聊天和附件的PQC安全消息傳遞，但針對其在視頻通話方面的PQC集成技術正在進行中，預計將在不久的將來完成。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463442.html?templateId=520429

科學家找到對抗光注入攻擊的解決方案，進一步確保量子通信的安全

研究團隊測試了一種用來對抗量子密鑰分發(QKD)期間的光注入攻擊，以確保量子通信的安全的方法。這項技術的進步對於傳輸保密信息具有重要意義。

在量子密碼學中，密鑰以光子的形式發送，無法破解或複製。但這種傳播方式存在風險。如果QKD的執行方式不正確，便會容易受到光注入攻擊。研究團隊認為可以在量子密鑰分發光源的出口端添加一個可犧牲的廉價設備，以抵抗光注入攻擊或在黑客成功之前破壞量子密鑰傳輸。研究人員通過用高功率光纖激光器燃燒現成的光隔離器和環行器來檢查它們，並發現其可以發揮理想作用。這項實驗結果構建了針對此類攻擊的可靠保護，而在未來極有可能應用於量子密碼學的所有工業系統。

電信行業資深分析師Xiang Ligang對《環球時報》表示，量子通信技術的安全性要遠高於常見的通信方式。在量子直接通信模式下，一旦受到入侵，就會自動停止，這項技術的進步對於需要保密的信息的傳輸具有重要意義。雖然目前的量子通信技術已經取得了一系列突破，但量子安全直接通信（QSDC）技術尚未在實踐中得到應用，它有望在未來實現。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463448.html?templateId=520429

“抗量子”區塊鏈QANplatform遭受黑客攻擊，損失高達100萬美元

第一層區塊鏈QANplatform此前聲稱其安全系統可以抵抗量子計算機的攻擊，但近日它成為了跨鏈橋黑客的攻擊目標，14億個QANX代幣被盜，累計金額高達一百萬美元。區塊鏈安全公司Peckshield最先發現了此次攻擊。據Etherscan稱，最初的侵入竊取了超過14億個QANX代幣，隨後於同一IP地址進行了額外的小額交易，發送了2860萬個QANX代幣，約合20,500美元。

該安全公司認為，黑客於本月14日能夠從“BNB信標鏈（BEP2）和BNB智能鏈（BEP20或BSC）之間的跨鏈橋”中竊取近1億美元的加密貨幣。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468389.html?templateId=520429

科學家成功在單個光學芯片上測量以量子頻率梳編碼的高維量子點

儘管“qudit”（多能級量子信息單元）這個詞可能看起來像一個錯字，但這個鮮為人知的量子比特表親可以攜帶更多信息並且更能抵抗干擾——這兩者都是提高量子網絡性能所需的關鍵特徵，它們可以組成量子密鑰分發系統，最終形成量子互聯網。經典計算機比特將數據分類為1或0，量子比特則由於其疊加的特性可以表示1、0或兩者的線性組合。qudit中的“d”代表可以在光子上編碼的不同能級或值的數量。傳統的qubits有兩個能級，但添加多個能級後可以將它們轉換為qudits。

最近，來自美國能源部橡樹嶺國家實驗室、普渡大學和瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究人員利用現有的實驗和計算資源，充分表徵了一對糾纏的八能級qudits，它們形成了一個64維的量子空間，打破了離散頻率模式的先前記錄。該團隊的研究方法可以用於在單個光學芯片上測量以量子頻率梳（一種光子源）編碼的高維量子點。

研究人員現在正在微調他們的測量方法，為接下來的系列實驗做準備。通過光纖發送信號，團隊旨在測試量子通信協議，例如隱形傳態和糾纏交換。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4471995.html?templateId=520429

量子材料

Quantum Materials

量子計算揭示了構建二維材料的新方法

構建超薄二維材料的常用方法是將熱金屬表面暴露於特定氣體中，導致氣體分解金屬形成所需的材料。由於該過程涉及高溫，因此很難在二維材料的形成中間步驟中監測其構建過程。來自薩里大學的研究人員使用量子計算髮現了二維材料的新階段，可用於開發下一代燃料電池設備。同時量子計算也幫助格拉茨理工大學研究了作為二維材料極有前途的六方氮化硼（h-BN）的發展。這種材料具有與著名的二維材料石墨烯相似的蜂窩晶體結構，通常被稱為“奇蹟材料”。

由薩里大學Marco Sacchi博士領導的研究團隊使用量子力學計算來理解六方氮化硼的有序結構是由其有規律間隔的孔（所謂的納米孔）製成的。這是第一次鑒定出這些開放結構，並觀察到納米孔在h-BN生長過程中的作用。證明了實驗和量子化學計算的結合可以為二維材料的開發提供全新的途徑。

目前薩里大學的研究團隊正在採用該方法研究其他二維材料的生長，同時與國際團隊合作，尋找推動二維材料開發的方法。格拉茨理工大學的Adrian Ruckhofer教授用“在自己的花園裡發現一種全新的蝴蝶一樣”的比喻來形容開發二維材料。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463178.html?templateId=520429

研究團隊在量子材料中發現了全新的現象

科羅拉多大學博爾德分校的研究人員在研究蜂窩狀量子材料時，發現了一種全新的現象，這將可能對量子計算技術的應用產生巨大影響。該材料化學式為Mn3Si2Te6，當它暴露於特定環境時，對電流的抵抗力會降低數百萬倍磁場。

研究小組認為這是因為蜂窩中充滿了稱為迴路電流的微小內部電流。這是一種新的物質量子態，它的量子躍遷幾乎就像冰融化成水，必須打破所有常規條件才能實現這種變化。與大多數材料中從一種電子狀態到另一種電子狀態的轉變通常只需萬億分之一秒不同，蜂窩中的轉變可能需要幾秒鐘甚至幾分鐘。

參與這項研究的Gang Cao教授認為，這可能是因為蜂窩的整個結構發生了變化而導致的，標誌着量子技術的新範式。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468326.html?templateId=520429

北京大學量子材料科學中心在拓撲材料方面取得進展

北京大學物理學院量子材料科學中心王健教授、謝心澄院士與陝西師範大學物理學與信息技術學院潘明虎教授，北京應用物理與計算數學研究所張平研究員、李孜副研究員，中山大學物理學院王慧超副教授，北京師範大學物理學系劉海文研究員等合作，直接觀測到了拓撲材料HfTe原子缺陷處具有離散標度不變性的准束縛態。

王健研究團隊及合作者對拓撲材料HfTe展開了系統的超高真空掃描隧道顯微鏡研究。在材料的解理表面上，觀測到了多種類型的帶電雜質缺陷。在滿足超臨界條件的帶電雜質處，觀測到了掃描隧道譜中的一系列態密度共振峰。掃描隧道譜中的共振峰數量多達四個，能量滿足等比關係（也即對數周期），給出了帶電雜質處存在准束縛態和離散標度不變性的明確證據。在得到原子尺度下准束縛態及其離散標度不變性的證據後，研究團隊對準束縛態的空間分布進行了測量。准束縛態的空間分布半徑表現出與特徵能量一致的等比關係，進一步證實了准束縛態的離散標度不變性。此外，研究團隊也觀測了准束縛態對外加磁場的響應。隨着外磁場的增加，較低能量的准束縛態對應的共振峰逐漸展寬並最終消失，同時准束縛態逐漸靠近費米面，這與理論預測的外加磁場導致的超臨界到亞臨界相變現象吻合。

團隊的實驗首次直接觀測到了原子尺度下相對論型准束縛態（原子坍縮態）的離散標度不變性，為研究量子材料中的原子坍縮態、離散標度不變性和新奇量子態開闢了新的思路，有望激發更多關於固體物理體系中離散標度不變性的深入研究與討論。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468434.html?templateId=520429

基礎研究

Basic Research

量子物理學家的最新發現有助於實現超靈敏的距離測量

光學，是物理學中最古老的領域之一，對它的探索不斷讓研究人員感到驚訝，將光描述為波現象的經典描述很少受到質疑。但芬蘭坦佩雷大學的研究小組圍繞聚焦光波異常行為的討論，將光效應帶到了量子領域。研究人員已經證明，具有明確定義的光子數的量子光的行為與標準聚焦激光束不同。這一發現既加深了對光現象的理解，又有望實現超靈敏的距離測量。

研究小組證明量子波的行為與經典對應物明顯不同，可用於提高距離測量的精度。他們的發現也引起了對異常聚焦行為的物理起源的討論。

該研究的主要作者，博士研究員Markus Hiekkamäki認為：“經過長時間的研究分析，我們意識到量子光的Gouy相位不僅與標準相位不同，而且其起源可以與另一種量子效應聯繫起來。“

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463467.html?templateId=520429

科研團隊找到量化高維量子糾纏的有效方法

作為量子力學關鍵的糾纏態，可用作於量子通信、量子計算和信息處理任務，這是經典系統不可能實現的。高於二維的高維繫統被證實在量子計算和量子通信中具有優勢。因此，在實驗中實現高維糾纏態以及糾纏量化的研究至關重要。

量子糾纏實驗，即幾個粒子分散後的行為也像一個單元，在2022年獲得諾貝爾物理學獎。同時印度與加拿大的科研團隊發現了一種更簡單的方法來量化高維繫統中的糾纏量。來自拉曼研究所（RRI，該研究所是隸屬於印度科學技術部的一個自主研究所）的科學家，與加拿大量子計算研究所的科學家合作，研究在任意維度的統計相關測量與已知糾纏測量之間的量化關係。團隊成員由Urbasi Sinha教授領導在RRI的量子信息與計算實驗室通過兩組測量實驗，量化分析一對三維光子量子中的糾纏量。

該研究可能有助於更好地評估糾纏狀態的有效性，用於量子隱形傳態（一種將量子信息從發射器傳輸到一定距離外接收器的技術），而該過程的成功和準確性取決於糾纏的數量以及其他量子通信協議。該研究的重心在於量子糾纏信息處理、量子計算和量子通信協議，這些均是21世紀量子技術的核心。該研究的保真度對於量子隱形傳態和遠程狀態準備的應用取決於相關糾纏測量。因此，本研究針對這一要求，對給定任何實驗準備的糾纏態，都會先行評估糾纏態程度，以確保實驗結果的準確性。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463147.html?templateId=520429

為下一代量子計算機鋪路：科學家首次以阿秒級速度拍攝電子運動

了解電子在固體中的行為方式是將傳統或量子計算速度最大化的關鍵，密歇根大學和雷根斯堡大學之間的合作成功以阿秒為單位拍攝了電子運動——這是迄今為止最快的速度。

密歇根大學電氣工程和計算機科學教授Mackillo Kira表示，當前大多的計算機處理器以千兆赫茲運行，即每次運行需要十億分之一秒，但在量子計算中，計算機芯片內的電子每秒碰撞數萬一次，每次碰撞都會終止量子計算周期。該研究結果為研究多體物理學提供了一個“改變遊戲規則”的工具，且在多體物理學領域的潛在影響可能超過其計算影響。

團隊研發的固態原子鐘可能會成為真正的規則改變者，使未來能夠設計出具有更精確定製特性的新型量子材料，並幫助為量子信息技術開發新的材料平台。量子材料可以擁有強大的磁性、超導或超流體相，而量子計算代表了解決經典計算機上耗時太長的問題的潛力。推動量子能力最終將為目前無法解決的問題提供解決方案，但這一切都要從基本的觀察科學開始。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468331.html?templateId=520429

會議

Conference

11月，美國奧斯汀市將舉辦量子計算峰會

美國得克薩斯州奧斯汀市將於2022年11月2日至3日主辦量子計算峰會，本次會議主題為“語音助手&虛擬數字助理（Chatbot/VDA）2022：市場軌跡與預測”，物聯網(IOT)和人工智能將成為討論焦點，屆時將就一系列可能發生的物聯網、人工智能以及量子計算問題和趨勢展開討論。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4463458.html?templateId=520429

Sibos 2022會議：攻破金融——量子技術可能的網絡安全隱患

Innotribe公司在2018年便開始從事量子技術的研究，於近日與Avast首席信息安全官(CISO)Jaya Baloo和荷蘭數學研究所（CWI）的高級量子研究員Stacey Jeffrey在Sibos 2022的“Quantum, Revisited”會議中討論了量子計算髮展和保密系統的關係。

人們公認量子技術的發展將有望徹底改變或顛覆行業，但其複雜的程度也讓人感覺實現大面積的應用遙不可及，對量子技術的研究是一個長達數年而非短暫的辛苦過程。而現在，這項技術即將取得一些根本性的突破，一旦實現，將永遠改變世界看待量子技術運用的想法，尤其會對金融科技、銀行業甚至是國家機密等產生重大影響

Jeffrey說：“根據量子物理定律構建的計算機可以完成某些在普通計算機上不可能或慢得多的事情，這可能會對金融業、工業、科學界和新技術的發展產生巨大影響。但當實際上構建了大型的、完全工作的且可擴展的量子計算機時，也會有人使用它們來攻擊當今廣泛使用的加密系統，包括銀行最常用於安全數據傳輸的RSA加密系統，這回事重大的網絡安全隱患。”而這也正是世界經濟論壇等組織從“威脅和機遇”兩個角度看待這個量子計算機發展前景的原因。

來源：

https://www.quantumchina.com/newsinfo/4468364.html?templateId=520429