1产业热点
谷歌宣布实现量子霸权
谷歌10月23日在《自然》杂志发布研究论文,宣布在量子计算领域取得重大突破,正式实现“量子霸权”。其研发的Sycammore量子处理器能在200秒内完成计算,最快的超级计算机则需要一万年。谷歌称取得这一突破前后总共花费了13年时间。
荷兰发布1.02亿欧元量子技术发展国家计划
近日,荷兰发布了量子技术发展国家计划,简称QΔNL。该计划每年总预算约为1.02亿欧元(约合1.13亿美元)。
其中6900万欧元(7700万美元)已投入现有计划,其余款项属于新项目投资范畴。
QΔNL计划将利用荷兰现有量子技术资源,包括代尔夫特的QuTech,阿姆斯特丹的QuSoft和埃因霍温的QT / e等研究机构;莱顿、奈梅亨、格罗宁根、特温特和乌得勒支的优秀研究小组,诸如TNO和StartupDelta,以及一系列行业合作和初创公司。
QΔNL计划将集中在3个前沿领域:量子计算和量子仿真、国家量子网络和量子传感应用。
4个发展方向包括:
1.实现研究与创新突破成果;
2.生态系统开发,市场创建和基础设施构建;
3.人力资本:教育,知识和技能的推广;
4.推动有关量子技术的社会层面广泛交流。
国内,本源量子正计划打造一套量子计算机软硬件生态系统,覆盖量子芯片、量子测控、量子云、量子软件、量子应用全链条,并联合多所中国重点高校积极展开量子计算教育产业相关布局。
2科技前沿
比利时与美国研究人员
取得基础量子光子学重要成果
来自比利时根特大学光学研究小组和美国麻省理工学院的研究人员宣布,他们已成功将2D层状材料中的单光子发射器(SPEs)与氮化硅光子芯片集成在一起。可针对中等量子产率设计介电腔,以引导模式提取单光子,达到一致性。
该成果已发表于Nature Communications,是基础量子光子学和二维材料研究的重要进展。
基于2D的SPE具有一些独特性,使其特别适合与光子集成电路(PIC)集成。
首先,它们可以轻松地与PIC接口连接并堆叠在一起以创建复杂的异质结构。
其次,由于它们的厚度薄,并且不存在全内反射,因此它们无需额外处理就可以实现非常高的光提取效率,从而允许在主机与基础PIC之间进行有效的单光子传输。
第三,高晶圆级均匀性生长的二维材料易获得。
More information: Frédéric Peyskens et al. Integration of single photon emitters in 2-D layered materials with a silicon nitride photonic chip, Nature Communications (2019).https://www.nature.com/articles/s41467-019-12421-0
剑桥大学成功实现
99.5%精准度的单个电子行为操控
近期,一个来自剑桥大学等高校的国际研究团队在半导体器件上发送高频声波,成功操控了单个电子的行为,精准度最高达99.5%。
此项成果已发表在Nature Communications上。这对于制造基于半导体材料的高效量子计算机有重大意义。
研究人员设计并使用电子的“自旋”(其固有的可以向上或向下的角动量)来存储量子信息,并没有采用超导环。
以声波操控自旋这种方式控制单个电子已经十分困难,但要达到可以让量子计算机正常工作的程度,需要控制更多个电子。随着量子比特之间相互作用,控制难度也会越来越大。
More information: Shintaro Takada et al. Sound-driven single-electron transfer in a circuit of coupled quantum rails, Nature Communications (2019).https://www.nature.com/articles/s41467-019-12514-w
在量子世界中,准确操控量子比特是实现量子计算的关键一步,从而保证量子芯片的高效运行。本源量子自主研发的第一代超导六比特量子芯片—夸父KF C6-130,具备高达99.7%的单量子逻辑门保真度,正朝着国际高水平99.94%稳步迈进。
欲知更多有关夸父KF C6-130的技术信息,请点击链接http://originqc.com.cn/website/productDetail.html?id=206&bannerId=116
澳-日-美国际研究团队
成功用激光制成大规模量子处理器原型
来自澳大利亚,日本和美国的国际科学家团队开发了一种由激光制成的大规模量子处理器的原型。该处理器的设计已历时十年,具有内置的可扩展性,可将激光制造的量子组件数量扩展到极限。该研究已发表在Science杂志上。
根据堪培拉新南威尔士大学的首席研究员Hidehiro Yonezawa博士的说法,这项工作首次做到了实现通用量子计算的大规模簇态系统结构,实验表明,这种结构设计既可行,亦可扩展。
More information: "Generation of time-domain-multiplexed two-dimensional cluster state" Science (2019). https://science.sciencemag.org/content/366/6463/373
布法罗大学成功发现
二硫化钨对量子数据的编码意义
近期,有关二硫化钨的新研究可能为量子计算的发展打开大门。在Nature Communications上发表的一篇论文中,科学家称,他们可以操纵这种超薄材料的电子特性来有效编码量子数据。
该研究涉及二硫化钨的能量谷,该论文的第一作者,布法罗大学的物理学家郝曾将其描述为“晶状固体中电子结构的局部能量极值”。在二硫化钨和二硒化钨中,两个能量谷的电子具有相反的自旋,即角动量形式。郝曾说,尽管这种特性对于创建量子位不是必需的,但可以提供对量子态鲁棒性的保护。
图片来源于网络编译:Jasmine
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