【編者按】

宏偉的大廈總是由許多大大小小的基石和支柱構(gòu)成。在量子互聯(lián)的大廈藍(lán)圖中，前沿科技仍在不斷地打造更好的基石，從理論到實(shí)驗(yàn)，從高精裝置到集成器件，從密鑰分發(fā)網(wǎng)到量子計(jì)算網(wǎng)……感謝您對科大國盾量子技術(shù)股份有限公司和量子信息技術(shù)的關(guān)注，我們盡力檢索了國內(nèi)外主流網(wǎng)站和期刊，摘錄出領(lǐng)域關(guān)聯(lián)度和重要度較高的部分科技產(chǎn)業(yè)動態(tài)和前沿研究成果，供讀者快速了解。

本期頭條

【中國團(tuán)隊(duì)完成高性能MDI-QKD芯片化終端量子網(wǎng)絡(luò)原理性驗(yàn)證】

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、徐飛虎等組成的研究團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合國盾量子、中科院上海微系統(tǒng)所等相關(guān)團(tuán)隊(duì)，共同搭建了一種新型的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，使得低成本、高速率以及安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)成為可能。文章演示了一套高速、集成芯片化的測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)（MDI-QKD）系統(tǒng)：集成光子芯片和MDI-QKD的結(jié)合構(gòu)造了一種基于中繼節(jié)點(diǎn)的量子接入網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
在該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)用戶只需要一個(gè)小型化和低成本的發(fā)射端芯片，而中心的中繼節(jié)點(diǎn)擁有復(fù)雜的量子測量系統(tǒng)并可共享給所有用戶。在實(shí)驗(yàn)中，硅光子芯片器件面積只有4.8×3毫米，包含了QKD所需的所有光學(xué)調(diào)制組件，同時(shí)它基于與智能手機(jī)和計(jì)算機(jī)芯片相同的半導(dǎo)體技術(shù)。該MDI-QKD系統(tǒng)達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的1.25 GHz重復(fù)頻率，其速率和成碼率超過此前文獻(xiàn)報(bào)道的所有MDI-QKD實(shí)驗(yàn)。文章表示，該系統(tǒng)開辟了一個(gè)新的途徑來實(shí)現(xiàn)低成本、可擴(kuò)展、安全的量子通信網(wǎng)絡(luò)，高速的芯片化裝置將進(jìn)一步推動QKD的廣泛實(shí)用化。原文于8月10日發(fā)表在國際刊物 《Physical Review X》上。

文章鏈接：

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.10.031030

政策和戰(zhàn)略

/?國?內(nèi) /

【中國禁止限制出口技術(shù)目錄更新，含量子密碼技術(shù)】

8月28日，商務(wù)部、科技部調(diào)整發(fā)布《中國禁止出口限制出口技術(shù)目錄》（商務(wù)部 科技部公告2020年第38號，以下簡稱《目錄》），其中在“計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè)”技術(shù)條目，新增“密碼安全技術(shù)（編號：186103X），控制要點(diǎn)：量子密碼技術(shù)（量子密碼實(shí)現(xiàn)方法、量子密碼的傳輸技術(shù)、量子密碼網(wǎng)絡(luò)、量子密碼工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)）”。

本次《目錄》共涉及53項(xiàng)技術(shù)條目：一是刪除了4項(xiàng)禁止出口的技術(shù)條目；二是刪除5項(xiàng)限制出口的技術(shù)條目；三是新增23項(xiàng)限制出口的技術(shù)條目；四是對21項(xiàng)技術(shù)條目的控制要點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了修改。根據(jù)《中華人民共和國技術(shù)進(jìn)出口管理?xiàng)l例》，凡是涉及向境外轉(zhuǎn)移技術(shù)，無論是采用貿(mào)易還是投資或是其他方式，均要嚴(yán)格遵守《中華人民共和國技術(shù)進(jìn)出口管理?xiàng)l例》的規(guī)定，其中限制類技術(shù)出口必須到省級商務(wù)主管部門申請技術(shù)出口許可，獲得批準(zhǔn)后方可對外進(jìn)行實(shí)質(zhì)性談判，簽訂技術(shù)出口合同。（來源：商務(wù)部官網(wǎng)）

原文鏈接：

http://www.mofcom.gov.cn/article/news/202008/20200802996694.shtml

【合肥發(fā)布“新基建”方案：擴(kuò)大量子通信網(wǎng)絡(luò)體系覆蓋范圍】

合肥市人民政府8月19日發(fā)布《合肥市推進(jìn)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施方案（2020—2022年）》（下簡稱“方案”），《方案》顯示：合肥要構(gòu)建國內(nèi)先進(jìn)的信息基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，其主要任務(wù)包括：“支持通信運(yùn)營商、量子通信企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)開展合作，擴(kuò)大量子通信網(wǎng)絡(luò)體系覆蓋范圍。依托“墨子號”衛(wèi)星、“京滬干線”，靈活運(yùn)用星路鏈接、光纖鏈接等模式，加快建設(shè)城域網(wǎng)，拓展建立城際網(wǎng)，探索部署洲際網(wǎng)，逐步構(gòu)建覆蓋全球的量子通信網(wǎng)絡(luò)。同步開展量子通信標(biāo)準(zhǔn)制定、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)營及試點(diǎn)應(yīng)用等工作，形成具有國際影響力的量子通信生態(tài)圈和示范高地。
在應(yīng)用研究和新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展上，合肥“新基建”方案提出要“圍繞量子信息產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)量子信息產(chǎn)品生產(chǎn)制造平臺、量子信息公共服務(wù)平臺建設(shè)”；同時(shí)，合肥強(qiáng)調(diào)將“創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施催生未來產(chǎn)業(yè)”，“鼓勵(lì)龍頭企業(yè)以重大創(chuàng)新成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用為重點(diǎn)，通過專利授權(quán)、戰(zhàn)略投資、合作開發(fā)等方式，打造高能級未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)，加快培育量子信息、未來網(wǎng)絡(luò)等未來產(chǎn)業(yè)”。為保障上述目標(biāo)達(dá)成，合肥將“以5G通信基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃為統(tǒng)領(lǐng)，加快編制量子信息等未來網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)全市5G基站、量子通信建設(shè)規(guī)劃統(tǒng)籌”。（來源：合肥市政府網(wǎng)站）

原文鏈接：

http://www.hefei.gov.cn/xxgk/zcwj/szfwj/105339751.html

/?國?際 /

【美國加碼量子信息科學(xué)研發(fā)投入，2021財(cái)年支出有望超9億美元，未來將建5個(gè)量子信息科學(xué)研究中心】

近日，白宮科技政策辦公室（OSTP）發(fā)布了一份報(bào)告，對2020-2021財(cái)年在非國防類人工智能（AI）以及量子信息科學(xué)（QIS）方面的研發(fā)投入進(jìn)行了總結(jié)。報(bào)告顯示，在非國防類AI方面，2021財(cái)年的預(yù)算請求超過15億美元，相比2020財(cái)年11.18億美元的實(shí)際支出增長了約34%。在QIS方面，2021財(cái)年的預(yù)算請求為6.99億美元，相比2020財(cái)年4.35億美元的預(yù)算請求增長了約60%，如果按2020財(cái)年5.79億美元的實(shí)際支出來估算（相比預(yù)算請求增長了約30%），美國2021財(cái)年在量子信息科學(xué)研發(fā)上的實(shí)際支出有望超過9億美元。

此外，白宮科技政策辦公室（OSTP）還在8月26日和國家科學(xué)基金會（NSF）和能源部（DOE）宣布，將在全國范圍內(nèi)建立5個(gè)量子信息科學(xué)（QIS）研究中心和7個(gè)人工智能（AI）研究所。5年內(nèi)將分別向這5個(gè)QIS研究中心和7個(gè)AI研究所投入9.65億美元和1.4億美元。其中，5個(gè)QIS研究中心將分別由隸屬于DOE的五個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室（阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室、費(fèi)米國家實(shí)驗(yàn)室、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室和勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室）領(lǐng)導(dǎo)，其主要的研究課題包括量子網(wǎng)絡(luò)、量子傳感、量子計(jì)算和量子材料制造。（來源：白宮官網(wǎng)、DOE官網(wǎng)）

原文鏈接：

https://www.energy.gov/articles/white-house-office-technology-policy-national-science-foundation-and-department-energy

https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2017/12/Artificial-Intelligence-Quantum-Information-Science-R-D-Summary-August-2020.pdf

【美國亞利桑那大學(xué)獲2600萬美元撥款，牽頭組建量子網(wǎng)絡(luò)中心】

美國亞利桑那大學(xué)近日宣稱，將從國家科學(xué)基金會（NSF）獲得一筆5年2600萬美元的初始撥款，以及另外5年2460萬美元的選項(xiàng) ，用于牽頭組建一個(gè)新的NSF工程研究中心——量子網(wǎng)絡(luò)中心（CQN），其核心合作伙伴包括哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和耶魯大學(xué)。該量子網(wǎng)絡(luò)中心的目標(biāo)是為量子互聯(lián)網(wǎng)奠定基礎(chǔ)，其將創(chuàng)建一個(gè)多功能量子網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)臺，并將該試驗(yàn)臺作為國家資源提供，以驗(yàn)證系統(tǒng)性能并促進(jìn)科學(xué)界和工業(yè)界的創(chuàng)新。量子互聯(lián)網(wǎng)將徹底改變?nèi)祟愑?jì)算、交流和感知世界的方式，在科學(xué)、技術(shù)、法律、政策、社會、經(jīng)濟(jì)、文化、教育等多個(gè)方面產(chǎn)生影響，這也是CQN將廣泛探討的課題。（來源：亞利桑那大學(xué)官網(wǎng)）

原文鏈接：

https://news.arizona.edu/story/university-arizona-awarded-26m-architect-quantum-internet

產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

/?國?際 /

【韓國SK電訊將搭載量子隨機(jī)數(shù)芯片的5G手機(jī)用于移動銀行業(yè)務(wù)】

韓國SK電訊（SKT）近日宣布，將于9月在大邱銀行的移動銀行應(yīng)用“IM Bank”中使用5G量子密碼技術(shù)。SKT與三星于5月合作推出了搭載有量子隨機(jī)數(shù)芯片的5G智能手機(jī)“Galaxy A Quantum”，屆時(shí)使用該款手機(jī)的用戶，將能夠在使用“IM Bank”進(jìn)行轉(zhuǎn)賬或開戶時(shí)對其個(gè)人信息進(jìn)行安全防護(hù)；基于手機(jī)中的真隨機(jī)數(shù)，對轉(zhuǎn)賬時(shí)使用的一次性密碼（OTP）或開戶時(shí)使用的身份認(rèn)證信息進(jìn)行加密保護(hù)。（來源：SKT官網(wǎng)）

原文鏈接：

https://www.sktelecom.com/en/press/press_detail.do?page.page=1&idx=1477&page.type=all&page.keyword=

【東芝與日本東北大學(xué)醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，基于QKD成功演示基因組數(shù)據(jù)安全傳輸?】

近日，日本東芝公司與日本東北大學(xué)醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，基于量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)，成功演示了臨床測序數(shù)據(jù)的量子加密安全傳輸。臨床測序包括基因組分析數(shù)據(jù)，屬于與個(gè)人健康和身體狀況密切相關(guān)的高度機(jī)密信息，且數(shù)據(jù)量大。另外，還需要對在線專家組生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全傳輸，這些專家通過線上會議共享患者的基因數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果。在該項(xiàng)演示中，他們使用QKD系統(tǒng)產(chǎn)生的量子密鑰，對癌癥基因組分析數(shù)據(jù)以及參加線上會議的專家組的會診數(shù)據(jù)進(jìn)行了一次一密（OTP）安全傳輸。（來源：News Medical網(wǎng)站）

原文鏈接：

https://www.news-medical.net/news/20200810/Quantum-cryptographic-communications-technology-can-provide-safe-secure-data-transmission-in-genomic-medicine.aspx

【俄羅斯Quanttelecom公司開發(fā)面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的量子通信技術(shù)】

近日有媒體報(bào)道，俄羅斯Quanttelecom公司基于量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)，已經(jīng)在國家道路運(yùn)輸系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了三個(gè)對運(yùn)輸相關(guān)的數(shù)據(jù)的加密傳輸應(yīng)用，光纖線路分別為500英里、125英里和50英里。該公司的目標(biāo)是開發(fā)面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的量子通信技術(shù)，正在開發(fā)用于車輛的QKD原型樣機(jī)。（來源：TU Automotive網(wǎng)站）

原文鏈接：

https://www.tu-auto.com/traffic-data-cyber-security-works-for-now/

科技前沿

/ 國?內(nèi) /

【基于軌道角動量實(shí)現(xiàn)確定性量子隱形傳態(tài)】

華東師范大學(xué)、浙江大學(xué)和山西大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)在利用軌道角動量（orbital angular momentum，OAM）和糾纏提高信息傳輸容量方面取得重要進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)展示了利用復(fù)合了OAM的連續(xù)變量糾纏系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)9復(fù)合信道并行的全光、確定性量子隱形傳態(tài)。同時(shí)也展示了利用全光量子隱形傳態(tài)方案傳送OAM的相干疊加態(tài)，可以一次傳輸多于一個(gè)光學(xué)模并且保真度突破了經(jīng)典限制，從而可以提高信息傳輸容量。該成果開辟了確定性并行量子通信協(xié)議的手段，提供了高容量全光量子通信網(wǎng)絡(luò)的一種可行模式。該成果8月3日發(fā)表在《Nature Communications》。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17616-4

【基于邊帶模糾纏實(shí)現(xiàn)多信道復(fù)用量子通信】

山西大學(xué)彭堃墀院士團(tuán)隊(duì)展示了基于連續(xù)變量光學(xué)模的糾纏實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用量子通信、增強(qiáng)信道容量的實(shí)驗(yàn)。研究人員提出了一種頻率梳控制方案，可從光壓縮態(tài)中同時(shí)提取許多任意頻率失諧的糾纏邊帶模。實(shí)驗(yàn)中，利用提取的四對糾纏邊帶模，研究人員演示了四重信道復(fù)用量子密集編碼通信；由于糾纏對的高糾纏度和大頻率間隔，這些量子信道容量很大且串?dāng)_很小。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的信道容量已經(jīng)超過相同帶寬下的所有經(jīng)典和量子通信，如果提取出更多糾纏邊帶模，該方案還能擴(kuò)展出更多信道。該成果8月14日發(fā)表在《Physical Review Letters》。

論文鏈接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.070502

【新研究提升連續(xù)變量MDI-QKD的光源端安全性】

山西大學(xué)李永民研究團(tuán)隊(duì)，通過將光源強(qiáng)度誤差納入安全性考量和處理，改進(jìn)了連續(xù)變量測量設(shè)備無關(guān)量子密鑰分發(fā)（CV-MDI-QKD）的安全性。他們研究了光源強(qiáng)度誤差的安全性影響，建立了通用的光源強(qiáng)度誤差模型并推導(dǎo)了安全成碼率，提出了幾種數(shù)據(jù)處理方案，評估了在可組合安全性、有限碼長情形下的抗集體高斯攻擊的安全性。該成果8月10日發(fā)表在《Physical Review A》。

論文鏈接：

https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.102.022609

/?國?際 /

【谷歌實(shí)現(xiàn)全球首個(gè)量子化學(xué)模擬，用量子“計(jì)算”出化學(xué)反應(yīng)過程】

近日，谷歌AI的研究團(tuán)隊(duì)成功把量子計(jì)算應(yīng)用在了化學(xué)反應(yīng)的模擬上，榮登Science封面。在這篇名為“Hartree-Fock on a Superconducting Qubit Quantum Computer”的研究中，谷歌AI量子團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了迄今為止最大規(guī)模的化學(xué)模擬計(jì)算，這也是量子計(jì)算首次被用來模擬化學(xué)反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用對噪聲魯棒的變分量子特征值求解算法(VQE)模擬了化學(xué)反應(yīng)過程。雖然計(jì)算集中在真實(shí)化學(xué)反應(yīng)的 Hartree-Fock 近似上，但它是以前在量子計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的化學(xué)計(jì)算的兩倍，并且包含了10倍的量子門操作。

論文鏈接：

https://science.sciencemag.org/content/369/6507/1084

【確定性操控的芯片量子點(diǎn)單光子源】

哥本哈根大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了一種基于量子點(diǎn)的確定性單光子源。該光源使用了兩路正交波導(dǎo)模的平面納米光學(xué)結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)的確定性脈沖共振激發(fā)，同時(shí)又分離激光器和量子點(diǎn)發(fā)射的光子。通過這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定的相干單光子源，同時(shí)具備高純度 (g(2)(0)?=?0.020?±?0.005)和高不可區(qū)分性(?96?±?2%)，且單光子耦合到波導(dǎo)的效率大于80%。這種“即插即用”單光子源可與片上光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成，用于光子量子處理器。該成果7月29日發(fā)表在《Nature Communications》。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17603-9

【固態(tài)自旋量子比特的相干保護(hù)】

芝加哥大學(xué)研究人員通過對SiC真空缺陷的基態(tài)電子自旋時(shí)鐘躍遷進(jìn)行微波修整，構(gòu)造出嵌入在退相干保護(hù)子空間的魯棒量子比特，該方法將量子比特的非均勻退相干時(shí)間提高了4個(gè)量級以上(超過22ms)，同時(shí)Hahn-echo相干時(shí)間接近64ms。該成果8月13日發(fā)表在《Science》。

論文鏈接：

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/08/12/science.abc5186

聲 明：

1、本文內(nèi)容出于提供更多信息以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)、交流、科研之目的，不用于商業(yè)用途。

2、本文部分內(nèi)容為國盾量子原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請聯(lián)系授權(quán)，無授權(quán)不得轉(zhuǎn)載。

3、本文部分內(nèi)容來自于其它媒體的報(bào)道，均已注明出處，但并不代表對其觀點(diǎn)贊同或?qū)ζ湔鎸?shí)性負(fù)責(zé)。如涉及來源或版權(quán)問題，請權(quán)利人持有效權(quán)屬證明與我們聯(lián)系，我們將及時(shí)更正、刪除。