快讯 |美国加速研发实用规模量子计算；两个离子实现长距离纠缠
导读：
当今世界正经历百年未有之大变局，科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局，必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。
启科量子深度聚焦量子信息领域，精选一周最值得关注的行业资讯，提供最新行业观察。
头条资讯
DARPA与三家企业合作开发公用事业规模的量子计算机
美国国防部高级研究计划局(DARPA)为未开发的实用规模量子计算系统(US2QC)项目选择了三个行业公司，分别是Atom Computing、Microsoft 和 PsiQuantum。US2QC 试图确定一种未被探索的量子计算方法是否能够实现公用事业规模的操作——这意味着它的计算价值超过它成本——比传统预测快得多。
在US2QC的初始阶段，这些公司将各自提出一个设计概念，描述他们创建公用事业规模量子计算机的计划。这一设计概念将指导更严格的系统设计，集中于所有组件和子系统，一旦构建和测试，将表明公用事业规模的量子计算机可以按照设计和预期的方式建造和运行。由DARPA领导的测试和验证团队将对这些概念进行评估，该团队由来自政府实验室和联邦资助的研究和开发中心的专家组成。
2022中国量子公司十大社会影响力事件公布
近日，光子盒（国内量子领域最具影响力的内容平台之一）公布了2022中国量子公司十大社会影响力事件（Quantum10系列），启科量子发布的首套国产ARTIQ架构量子计算测控系统，成功上榜。
启科量子发布了国内首套具有自主知识产权的ARTIQ架构量子测控系统（QuSoil）。QuSoil的设计具有高度可移植性、多系统兼容性和升级扩展性，保证了系统运行于非实时设备时的稳定性。QuSoil的人机交互界面提供了图形用户界面、实验调度系统以及用于实验、设备、参数和结果的数据库，涉及的技术有Python、Migen、MiSoC/mor1kx、LLVM 和 Llvmlite。此次发布的逻辑门指令编译模块、FPGA中央处理模块以及下位功能组件三大测控模块，在实现交互协作的同时，确保了“各司其职”，打造高可靠、高效率、高速率的测控系统。同时，QuSoil也具有极高的性价比，同等技术参数硬件的预估售价相较于国外公司将大大降低。
Cybertrust Japan 将 Quantinuum 的量子计算强化私钥集成到新的物联网认证平台中
离子阱量子计算公司 Quantinuum 宣布，日本领先的证书颁发机构 Cybertrust Japan Co., Ltd. 已将其 Quantum Origin 量子计算强化私钥集成到一个新的物联网证书颁发和分发平台中，确保现在和未来安全通信的设备。
Cybertrust为大量的物联网设备提供高速、高容量证书颁发和分发的新认证基础设施，包括NIST选定的抗量子密码(PQC)算法。证书颁发机构通过整合Quantinuum的Quantum Origin解决方案，进一步保护设备免受当前和未来的威胁，Quantum Origin是唯一利用量子计算机的能力生成量子计算强化密钥的加密解决方案。
Quantinuum 网络安全负责人 Duncan Jones 表示，Cybertrust Japan 和 Quantinuum 表明，像 Quantum Origin 这样基于量子计算的先进解决方案可以无缝集成到身份验证基础设施中，以加强密钥和证书的生成。随着物联网设备使用的增长，随着物联网设备使用的增长，所有公司必须确保他们的设备拥有最先进的保护措施，以抵御威胁其最宝贵资产和数据的日益复杂的网络攻击。Quantum Origin 是世界上唯一提供由量子计算机生成的加密密钥的解决方案，可帮助客户加强现有的安全措施并降低他们暴露于基于高级加密的攻击的风险。
商业资讯
Rigetti 面临退市
根据纳斯达克致投资者的一封信，量子计算领域的先驱Rigetti Computing面临摘牌。
纳斯达克报告称，Rigetti是首批测试公开市场的量子科技公司之一，违反了证券交易所的投标价格规则。该规则规定，公司的收盘价必须在过去连续30个工作日保持每股1美元的最低出价。Rigetti目前的股价约为0.90美元，曾在1月中旬短暂触及1美元。
根据纳斯达克的说法，如果在这180天的期限内（即2023年7月24日之前），公司普通股的收盘价在至少连续10个工作日内至少为1美元，这家基于超导量子比特的公司就可以重新获得合规，否则将被摘牌。
Q-CTRL宣布其B-1轮融资2740万美元
Q-CTRL是一家通过量子基础设施软件开发有用量子技术的全球领导者，宣布其B-1轮融资2740万美元，Salesforce Ventures参与其中。这次B轮扩展使Q-CTRL的B轮融资总额超过5200万美元，是量子软件公司中最大的。
Q-CTRL计划利用这笔资金加倍投资其全球领先的技术和产品工程，并投资于销售和营销能力。该公司预计在2023年将其在悉尼、洛杉矶和柏林的办公室的团队从80人增加到大约120人。
Q-CTRL在其产品组合中拥有超过8000个用户，并在2022年实现了超过1500万美元的量子计算和量子传感部门的预订。凭借业内最强劲的收入和卓越的资本效率记录，本轮融资将进一步扩大Q-CTRL的健康现金储备，因为团队着眼于新的战略举措。
除了Salesforce Ventures，新的投资者还包括Alumni Ventures、ICM Allectus、Mindrock Capital、前通用动力合伙人比尔·莱特福特，以及全球橄榄球传奇人物、澳大利亚商业领袖约翰·伊莱斯。持续的投资者包括Airbus Ventures、Data Collective、Horizons、Main Sequence Ventures和Ridgeline Partners。
Qrypt 部署新的美国设计和制造的量子随机数发生器 (QRNG)
Qrypt宣布推出其新的美国开发、采购和托管的QRNG，作为其量子熵云服务的一部分。Qrypt提供了从传输中移除加密密钥的唯一解决方案。这个量子熵既可以支持Qrypt的软件服务，也可以直接用于客户现有的基础设施，直接与REST API或与HashiCorp Vault和rngd的集成一起使用。
总部位于美国的Qrypt公司的新型QRNG是与美国能源部橡树岭国家实验室合作开发的，橡树岭国家实验室是世界上首屈一指的研究机构，使领导者和团队能够在一个以卓越运营和与行业合作为特点的环境中寻求突破，特别是在量子研究方面。
SandboxAQ获得美国空军量子导航研究合同
SandboxAQ是一家向政府和全球1000强企业提供AI和量子(AQ)技术复合效应的企业SaaS公司，宣布获得美国空军授予的直接到第二阶段小企业创新研究(SBIR)合同，以研究量子导航技术。
根据合同，SandboxAQ将推进其量子导航系统的研究和开发，该系统旨在补充全球定位系统(GPS)，在退化、有争议或被拒绝的环境中进行精确导航，在这些环境中，失去精确GPS可能会对操作产生负面影响。
量子联盟 QIC、QED-C、Q-STAR 和 QuIC 组成国际理事会
加拿大量子产业（QIC）、量子经济发展联盟（QED-C）、量子革命战略产业联盟（Q-STAR）和欧洲量子产业联盟（QuIC）签署谅解备忘录（MOU），正式成立国际量子联盟量子产业协会理事会。该理事会旨在加强参与联盟之间在量子技术发展目标和方法方面的沟通与协作。
研发资讯
研究人员首次实现两个离子的长距离纠缠
俘获离子是构建量子计算机和其他量子技术的主要系统之一。为了连接多个这样的量子系统，需要可以传输量子信息的接口。
近年来，由因斯布鲁克大学实验物理系的 Tracy Northup 和 Ben Lanyon 领导的研究人员开发了一种方法，通过将原子捕获在光腔中，使量子信息可以有效地转移到光粒子上。然后可以通过光纤发送光粒子以连接不同位置的原子。现在，他们的团队与巴黎萨克雷大学的Nicolas Sangouard领导的理论家一起，首次将两个相距超过几米的囚禁离子纠缠在一起。
这两个量子系统被设置在两个实验室里，一个在实验物理系的大楼里，一个在奥地利科学院量子光学和量子信息研究所的大楼里。
Lanyon、Northup和他的同事在光腔中使用了俘获离子量子比特。对于每个量子比特，
“直到现在，俘获离子只能在同一实验室中的几米范围内相互纠缠。这些结果也是利用共享的控制系统和波长不适合在更远距离上传播的光子实现的。”Lanyon解释说，经过多年的研究和开发，因斯布鲁克的物理学家们现在已经成功地将两个离子纠缠。
“为了做到这一点，我们通过一条500米长的光缆发送与离子纠缠在一起的单个光子，并将它们相互叠加，将纠缠物交换给两个远程离子，Northup在描述该实验时说：“我们的结果表明，俘获离子是实现未来量子计算机、量子传感器和原子钟的分布式网络的一个有希望的平台。”
新型模拟量子计算机能解前沿难题 有助揭示宇宙最深层秘密
美英科学家合作发明了一种可扩展的新型模拟量子计算机，有望用于解决现有最强大的数字超级计算机也无法解决的物理学前沿难题，例如帮助科学家更好地理解超导性，最终找到在室温下具有超导性的材料。相关研究刊发于最新一期《自然·物理学》杂志。
在最新研究中，斯坦福大学、美国能源部SLAC国家加速器实验室以及爱尔兰都柏林大学的研究人员设计出金属—半导体混合组件，并将其整合到纳米电子电路内，得到了新的量子设备。
研究人员指出，将量子模拟器从两个纳米级组件扩展到许多纳米级组件，可为当前计算机无法处理的更复杂的系统建模，最终帮助揭示宇宙中一些最令人费解的谜团。
中国科大首次在固态体系实现保真度99.92%的量子CNOT门
中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、石发展等人在量子操控领域取得重要进展，基于金刚石氮-空位（Nitrogen-Vacancy，NV）色心量子比特实现了保真度99.92%的量子CNOT门（量子受控非门）。该项研究成果以"99.92%-Fidelity CNOT Gates in Solids by Noise Filtering"为题发表在《Physical Review Letters》[Phys. Rev. Lett.130, 030601（2023）]上。
本文研究团队通过对噪声的细致测量，建立了一个准确且完整的噪声模型，其中包括静态噪声、含时噪声以及量子噪声。基于动力学纠错的思想，研究人员对形状脉冲进行了精巧的设计，使其能抵抗噪声模型中的各种磁噪声，最终将磁噪声对CNOT门的影响降低了两个数量级，降至10-4以下。实验上，研究人员用RandomizedBenchmarking方法测得形状脉冲实现的CNOT门保真度为99.920(7)%，并分析得知，剩余错误主要来自于形状脉冲的失真以及电子自旋的纵向弛豫。这二者皆可在技术上被进一步消除，因此未来有望将CNOT门保真度进一步提高到99.99%以上。该工作的方法是通用的，可进一步推广至其它固态体系，如硅量子点、金刚石和碳化硅中的其它缺陷、稀土掺杂系统等。
实验室创造的第一个“量子算盘”
你想知道一个非常大的整数是否是一个质数？或者它是否是一个“幸运数字”？意大利国际高等研究院SISSA与的里雅斯特大学和圣安德鲁斯大学合作进行的一项新研究提出了一种创新方法，可以使用某种“量子算盘”通过物理学帮助回答此类问题。通过结合理论和实验工作，科学家能够使用全息激光技术再现具有与前15个质数和前10个幸运数字对应的能级的量子势。这项发表在PNAS Nexus上的成果，为获得以有限的整数序列作为任意量子能量的势，以及用量子力学实验解决与数论有关的数学问题打开了大门。
的雅斯特大学物理学家Andrea Trombettoni说：“我们的工作显示了这种方法的可行性，并为通过量子力学实验探索真正的数学问题和算术操作铺平了道路。”所使用的方法及其可能的推广也可能带来在量子技术领域的新应用。事实上，它为一类新的设备提供了可能的基本组成部分，包括与量子技术相关的新算法，特别是量子计算可以被设计和测试。
