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快讯 | 欧洲支持24亿欧元的旗舰量子卫星计划;微型激光芯片为量子通信增加新维度

发布时间:2022-11-29来源:启科量子

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QUANTUM

白宫开始推动联邦后量子密码学迁移

美国白宫管理和预算办公室(OMB)近期发布了一份新声明,概述了联邦机构需要在运行量子计算机之前开始向抗量子密码迁移。
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该新声明要求联邦机构清点其当前的加密硬件和软件系统,强调需要额外网络安全协议的高价值资产和高影响系统。随后,机构领导层的任务是将这些信息汇编成一份报告,其中包含他们对高风险信息资产和系统的个人总结,供国家网络主任办公室和网络安全与基础设施安全局帮助预算、计划和执行从标准的过渡到有效的抗量子密码。
OMB还指出,各机构提交的高风险系统将主要处理敏感数据,这些数据可能会被任何量子黑客攻击所利用。政府要求各机构必须在2023年5月4日之前完成OMB的请求。在声明发布后的30天内,各机构将指定负责收集密码系统信息的负责人,同时OMB将继续发布有关收集系统清单的说明。

欧洲同意24亿欧元的旗舰量子卫星计划
欧洲议会已同意支持一项24亿欧元的计划,为该地区建立一个安全的量子卫星网络。
安全连接计划将于2023年至2027年运行,在低地球轨道(LEO)部署卫星星座,其中包括欧洲量子通信基础设施(EuroQCI)中用于安全加密的最新量子通信技术。
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IRIS²(卫星弹性、互联性和安全基础设施)是继伽利略导航和哥白尼监测之后的第三个旗舰太空计划。欧盟委员会表示,这是该地区主权,自主和安全的连接基础设施的关键。该网络将确保不受限制地保证准入,避免依赖第三国,并加强欧洲价值链的弹性。

商业资讯QUANTUM

PASQAL 参与里德堡量子计算项目
PASQAL 宣布参与欧盟委员会最近启动的里德堡量子计算项目 (EuRyQa) 的欧洲基础设施。该项目在 Horizon 计划 (HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01-30) 的资助下,旨在开发基于里德伯原子的可靠而强大的量子处理器,作为欧洲可扩展量子计算的领先技术。
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在 PASQAL,我们基于数百个中性里德伯原子阵列开发最先进的、完全可编程的量子处理单元。为了防止原子在这些阵列中发生碰撞,我们的科学家使用激光来固定它们并将它们彼此远离。然而,要进行量子计算,中性原子应该能够相互作用,这是通过将它们激发到所谓的里德堡能级来实现的。
“里德堡原子阵列已经展示了它们在模拟量子计算方面的巨大潜力。我们很高兴参与这个旨在开发数字门平台功能和纠错功能的项目,”PASQAL 量子软件和应用程序负责人 Loïc Henriet 说。

欧洲量子算法公司推出新药研发平台Aurora
位于赫尔辛基的初创公司Algorithmiq擅长开发量子算法来解决生命科学中的复杂问题,并于近期推出了最先进的药物研发平台Aurora。Aurora平台将有助于实现药物探索和开发的范式转变,使Algorithmiq能够彻底改变新药的发现方式,从而可以快速、高效和具有成本效益地将其推向市场。使用其从量子设备中提取信息的专有方法,Algorithmiq最早将在明年展示出有用的量子优势。
Aurora将用于解决与药物研发相关的问题,例如量子计算机上的蛋白质配体结合。
药物研发的最大挑战之一是能否准确预测药物分子与我们体内某些蛋白质的结合,这些蛋白质是导致特定疾病的原因。Aurora结合了最先进的经典和量子化学模拟算法。操作过程分为三步:预处理、处理和后处理。它的工作原理是优化量子计算机的输入,通过仅对分子最相关的部分进行建模来降低问题的复杂性,然后在错误清零之前在硬件上执行计算。Algorithmiq从量子计算机中提取有用信息的专利和可扩展方法随着量子比特数量的增加而扩展,使其保持在最先进硬件的最前沿。

Rigetti Computing报告2022年第三季度财务业绩
Rigetti Computing, Inc.公布了其财务业绩,并提交了截至2022年9月30日的第三季度和九个月的表格10-Q季度报告。
2022年第三季度财务要点:2022年第三季度营收为280万美元,上年同期为290万美元。2022年第三季度的总毛利润为200万美元,上年同期为250万美元。2022年第三季度的总GAAP运营费用为3340万美元,而上年同期为1160万美元。2022年第三季度的非公认会计准则运营费用1为1680万美元,而前一年为990万美元。2022年第三季度GAAP净亏损为1880万美元(每股0.16美元),而上年同期为980万美元(每股0.43美元)。2022年第三季度调整后的EBITDA2为亏损(1480万美元),而上年同期为亏损(740万美元)。截至2022年9月30日,该公司拥有现金、现金等价物和可出售投资1.61亿美元。
法国太空公司使用量子安全加密
一家使用卫星跟踪船舶运动的公司成为世界上第一家提供从卫星到云的端到端后量子加密的公司。法国卫星公司Unseenlabs与量子加密开发商Secure-IC合作开发新协议。
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Unseenlabs在近地轨道上有一个卫星编队,旨在随时跟踪海洋上任何地点的任何船只。公司为获得这些数据付费,使他们能够定位和监控船只,并保证它们的安全。它还可以用于对抗污染、非法运输、海盗和其他对海洋和气候的负面影响。
从太空发送到地面的一些数据可能是商业敏感的,并且已经使用目前最好的端到端加密认证协议进行了保护,但当量子计算机达到成熟时,这将无法保护这些信息。
专家预测,在未来10到15年的某个时间点,量子计算机将变得足够强大和无错误,甚至可以在一天或更短的时间内破解最好的加密技术,而这是经典计算机需要数万年才能实现的。

首届量子世界大会即将举行
大华盛顿地区(DMV)将在11月29日至12月1日举行首届量子世界大会,旨在巩固DMV的量子存在,届时将会接待来自世界各地的量子计算公司和领导者。
据主办方Connected DMV称,本次为期三天的活动旨在使该地区成为量子公司和开发的首选地点。Destination DC、马里兰大学、量子产业联盟、乔治梅森大学、霍华德大学、中大西洋量子联盟、MITRE公司和国家量子素养网络都是此次活动的合作伙伴。
Connected DMV的首席信息官George Thomas表示:“我们将其想象为一群高水平参与者的年度盛会:投资人、监管人、发明者以及消费者。”此次会议将聚焦量子计算的未来以及国家对量子发展的态度。

研发资讯QUANTUM

Science:机器学习解决量子多体问题

众所周知,预测强相互作用多体量子系统的性质非常困难。一种方法是使用量子计算机,但在目前的技术阶段,最有趣的问题仍然遥不可及。在近日发表于 Science 的一项新研究中, John Preskill等人探索了一种不同的技术: 利用经典的机器学习从实验数据中学习,然后应用这些知识来预测物理性质或者为特定类型的多体问题分类物质的相。结果表明,在一定条件下,该算法具有较高的计算效率。
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研究严格地证明了经典机器学习算法可以通过物理实验的数据,有效解决一些量子多体问题。这些具有严格理论保证的结果使我们更有希望解决化学和材料科学的实际问题。该研究的结果建立在经典副本的概念之上,经典副本是通过随机泡利测量(randomized Pauli measurements)得到的量子态的简洁经典描述。一些量子设备缺乏随机泡利测量所需的局部控制,而不能利用经典副本这一描述。量子计算机当然最适合解决量子多体问题,不过在这之前,或许未来将会出现更多有效的经典描述,不断挖掘经典计算机的潜能。

微型激光芯片为量子通信增加新维度
据最新一期《自然》杂志报道,美国宾夕法尼亚大学工程学院领导的研究小组发明了一种芯片,其安全性和稳健性超过了现有的量子通信硬件。他们的技术通过“量子电码”进行通信,使任何一种以前的芯片上激光器的量子信息空间翻了一番。
新实验室设备的四能级量子密钥使量子密码学取得了重大进展,将信息交换的最大密钥速率从每脉冲1比特提高到每脉冲2比特。该设备提供了四个层次的叠加,并为进一步增加尺寸打开了大门。
研究人员表示,最大的挑战是标准设置的复杂性和不可扩展性。虽然知道如何生成这些四能级系统,但它需要一个实验室和许多不同的光学工具来控制与维度增加相关的所有参数。现在,他们在单一芯片上实现了这一点。

具有模纠缠自旋挤压原子态的分布式量子传感
量子传感器用于精确计时、场传感和量子通信。这些传感器的分布式网络之间的比较能够在不同位置同步时钟。传感器网络的性能受到技术限制以及与用于实现网络的量子态相关的固有噪声的限制。对于在每个节点处仅具有空间局部纠缠的网络,网络的噪声性能最多随着节点数的平方根而提高。
近期,来自美国斯坦福大学的Benjamin K. Malia和Yunfan Wu等人组成的科研团队证明了网络节点之间的空间分发纠缠提供了更好的网络规模扩展。一个共享的量子非破坏性测量将一个时钟网络与最多四个节点纠缠在一起。与没有空间分布纠缠的网络相比,该网络的精度提高了4.5 dB,与在量子投影噪声极限下运行的传感器网络相比,精度提高了11.6 dB。团队同时展示了原子钟和原子干涉仪协议方法的普遍性,在科学和技术相关配置中针对传感器输出的本质差分比较进行了优化。

新研究以极高精度控制单个光量子
德国和西班牙联合研究团队成功地以极高的精度控制了单个光量子。研究人员在《自然-通讯》杂志报告了他们如何通过声波以千兆赫频率在两个输出之间来回切换芯片上的单个光子。首次展示的这种方法可用于声量子技术或复杂的集成光子网络。 图片 在他们的研究中,研究人员制造了一种芯片,该芯片配备了用于光量子的微小“传导路径”,即所谓的波导,它们仅为人的头发丝的1/30。此外,该芯片还包含量子光源(即量子点)。这些量子点只有几纳米大小,是波导内的岛屿,它们以单个光子的形式发射光。量子点包含在芯片中,因此不必使用复杂的方法通过其他来源生成单个光子。
研究人员称,通过使用纳米级声波,他们能在波导中以前所未有的速度直接在芯片上的两个输出之间来回切换光子。研究人员认为该成果是混合量子技术道路上的一个里程碑,因为他们结合了3种不同的量子系统:量子点形式的量子光源、产生的光量子以及声子(声波中的量子粒子)。

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