2022年11月國內外量子科技進展
【編者按】
宏偉的大廈總是由許多大大小小的基石和支柱構成。在量子互聯的大廈藍圖中，前沿科技仍在不斷地打造更好的基石，從理論到實驗，從高精裝置到集成器件，從密鑰分發網到量子計算網……感謝您對科大國盾量子技術股份有限公司和量子信息技術的關注，我們盡力檢索了國內外主流網站和期刊，摘錄出領域關聯度和重要度較高的部分科技產業動態和前沿研究成果，供讀者快速了解。
一、本期頭條
【歐盟擬全面推進量子技術戰略，建設泛歐量子通信網絡】
11月21日，歐盟發布《戰略研究和產業議程（SRIA）》報告，涵蓋并統籌了“量子技術旗艦戰略研究議程（SRA）”、“量子芯片戰略工業路線圖（SIR）”、EuroQCI工程、EuroQCS工程和芯片法案等歐洲正在進行的量子技術工業和研發計劃，全面推進量子技術（QT）戰略。
在量子通信領域，明確到2026年歐洲將推進部署多個城域量子密鑰分發（QKD）網絡、具有可信節點的大規模QKD網絡、實現基于歐洲供應鏈的QKD制造、在電信公司銷售QKD服務等，逐步實現區域、國家、歐洲范圍和基于衛星的量子保密通信網絡部署。長期目標是開發全歐洲范圍的量子網絡。（來源：歐洲量子旗艦計劃官網）
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二、政策和戰略
——國 內——
【科技部發布新規劃，深化量子產業布局】
11月9日，國家科技部公布印發《“十四五”國家高新技術產業開發區發展規劃》的通知。規劃重點提及“圍繞量子科技，加大具有科技感、未來感的場景供給”、“面向量子信息等前沿科技和產業變革領域，前瞻部署未來產業”等方面，深化量子產業布局。（來源：國家科學技術部官網）
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https://www.most.gov.cn/xxgk/xinxifenlei/fdzdgknr/fgzc/gfxwj/gfxwj2022/202211/t20221109_183360.html
【國家自然科學基金委員會發布“十四五”發展規劃，涉及多個量子領域】
近日，國家自然科學基金委員會正式發布《國家自然科學基金“十四五”發展規劃》，闡明“十四五”期間的發展方向與相關理念?！耙巹潯惫蔡岢?span>115項優先發展領域版塊，其中量子領域占了8項。包括圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域進行相關研究；研究網絡安全，涉及新型的量子密碼、物聯網安全等技術等。（來源：國家自然科學基金委員會官網）
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https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab1392/info87786.htm
【四川印發“十四五”高新技術產業發展規劃，多領域布局量子科技】
近日，四川省科學技術廳印發《四川省“十四五”高新技術產業發展規劃（2021—2025年）》。在《規劃》的十大重點領域中，電子信息及數字經濟部分均指出前瞻布局量子領域前沿科學研究與技術研發，打造量子科技研發平臺與產業化基地，助力推進四川省新技術產業發展壯大。（來源：四川省人民政府官網）
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https://www.sc.gov.cn/10462/10778/10876/2022/11/3/cd6b96a394f240b89ca6bdffc4964624.shtml
——國 際——
【歐盟多機構就24億歐元衛星星座計劃達成協議】
11月17日，歐盟委員會、歐洲議會和歐盟成員國就《2023-2027年歐盟安全連接計劃》達成了協議，為歐洲議會和歐盟理事會最終批準法律文本鋪平了道路?！队媱潯分荚诓渴鹨粋€歐盟衛星星座IRIS2（衛星彈性、互聯性和安全性基礎設施），總投資為24億歐元，該計劃將于2023年至2027年運行，以在近地軌道（LEO）部署衛星星座，其中將包括用于歐洲量子通信基礎設施（EuroQCI）安全加密的最新量子通信技術。（來源：歐盟官網）
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https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_6952
【歐洲選擇Arianespace進行量子通信衛星發射任務】
11月9日消息，支持歐洲端到端安全量子密鑰分發（QKD）系統的EAGLE-1衛星，最早將于2024年第四季度由Arianespace公司在Vega C火箭上為歐洲衛星運營商SES發射，完成三年在軌任務。在歐洲航天局和歐盟委員會的支持下，由SES牽頭的20家歐洲機構組成的聯盟共同開設計、開發、發射和運行一個EAGLE-1衛星的端到端QKD系統，以測試和驗證加密密鑰的天基安全傳輸，并建設歐洲首個主權端到端天基QKD系統，開發和運營專用的LEO衛星，同時在盧森堡建立一個最先進的QKD運營中心。（來源：SES網站）
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【英國量子通信中心衛星研發任務授予荷蘭ISISPACE集團】
11月10日消息，英國量子通信中心選擇荷蘭衛星公司ISISPACE集團作為其衛星系統和服務供應商，以支持該中心的在軌演示（IOD）任務，演示在太空中的QKD。該任務由英國國家量子技術計劃資助，約克大學領導，將于2024年初啟動，旨在促進實驗和測試，研發地面光纖通信網絡由于距離限制所需的科學技術。（來源：英國量子通信中心網站）
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【英國多舉措同步推進落實量子戰略及商業化】
11月10日，英國物理學會（IOP）發布量子技術愿景報告，旨在為英國政府的量子戰略提供支持。報告提出了英國量子領域愿景以及10條實現該愿景的建議。同日，IOP與英國投資公司Quantum Exponential合作推出商業創新獎qBIG。qBIG獎的獲獎者將獲得1萬英鎊的現金獎勵，以及Quantum Exponential團隊十個月的指導。該獎項將專用于支持英國量子技術的創新和商業化。（來源：IOP網站、TQI網站）
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https://ioppublishing.org/news/new-iop-report-calls-for-action-on-uk-quantum-sector-growth/
【歐洲將英國排除在敏感量子項目之外】
11月15日消息，由于對英國是否愿意為歐盟研究人員提供對英國項目的互惠訪問權并遵守知識產權規則的意愿存在懷疑，歐盟于10月將英國排除在歐洲地平線（Horizon Europe）的敏感量子項目之外?，F已獲得資助的英國公司將不能參與其中，如果不能及時更換英國參與者，則相關項目會面臨被取消的風險。（來源：Science Business網站）
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https://sciencebusiness.net/news/uk-faces-exclusion-high-level-horizon-calls-quantum
【西班牙啟動未來量子互聯網研究計劃】
11月23日，西班牙加泰羅尼亞的六家研究機構正式啟動了新的量子技術研究計劃，最終目標是將其應用在未來的歐洲量子互聯網中。該項目在未來三年內將獲得1500萬歐元的資助，其中970萬歐元來自于歐盟復蘇基金的資助，并通過科學與創新部獲得了其余530萬歐元。該計劃的參與機構包括西班牙光子科學研究所（ICFO）、加泰羅尼亞納米科學與納米技術研究所（ICN2）、高能物理研究所（IFAE）、巴塞羅那大學（UB）、加泰羅尼亞理工大學（UPC）和巴塞羅那自治大學（UAB）。（來源：ICFO網站）
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【德國探索量子通信與未來網絡集成，并將創建首個量子計算云業務】
11月9日消息，德國德累斯頓工業大學已于10月加入歐洲量子互聯網聯盟（QIA）,來自該校的Frank H. P. Fitzek教授和Riccardo Bassoli助理教授參與聯合項目并致力于量子互聯網特定應用的定義和表征方面的工作，同時將與合作伙伴一起研究創新歐洲量子互聯網的原型，聚焦于如何使用量子技術來改善未來的電信網絡，達到6G網絡和量子通信技術之間的無縫集成。
11月10日消息，德國聯邦經濟與氣候保護部（BMWK）與弗勞恩霍夫研究所、軟件公司QMWare等簽訂合同, 為德國工業構建量子計算應用平臺。該項目是德國的首個量子云業務，為期三年，是經濟部“商業數字技術”支持項目的一部分，并將獲得BMWK數千萬歐元的資助。（來源：德累斯頓工業大學網站、Germany Trade & Invest網站）
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【日本成立可持續量子人工智能研究中心和量子技術國際合作中心】
11月2日消息，日本沖繩科學技術研究所（OIST）作為合作機構，加入了“通過量子軟件和高性能計算/模擬技術共同創建的可持續人工智能研究中心”項目。該項目以由東京大學為代表與包括OIST在內的24所大學和公司合作提出，最近被日本科學技術廳 選為產學合作開放創新平臺計劃的一部分，其中量子技術領域被指定為政策重點領域。
11月21日消息，由日本政府制定的綜合創新戰略促進委員會于2022年提議在OIST創建一個量子技術國際合作中心，作為其“量子未來社會愿景”的一部分。該中心現在是日本十個量子技術創新中心之一。OIST啟動了OIST量子技術中心，該中心于2022年10月31日開始創建，旨在推動量子技術國際合作中心的研究和創新。（來源：OIST網站）
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https://www.oist.jp/news-center/press-releases/new-center-quantum-technologies-launched-oist
【澳大利亞成立量子軟件網絡聯盟】
11月4日消息，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織在悉尼科技大學發起建立澳大利亞量子軟件網絡聯盟（AQSN），以使澳大利亞在量子新興行業發展中保持最前沿水平，成為未來全球量子產業的重要組成部分。該聯盟匯集了澳大利亞在量子軟件和信息理論研究與開發方面豐富的專業知識。AQSN由9所大學的30個學術團體和兩家澳大利亞量子軟件初創公司的110多名成員組成。AQSN還與六個初始合作伙伴合作，以促進量子硬件和軟件方面的合作和伙伴關系。（來源：悉尼科技大學網站）
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https://www.uts.edu.au/news/tech-design/network-puts-australia-forefront-quantum-development
三、產業進展
——國 內——
【環島量子網絡海文段及文昌量子衛星地面站投運】
11月23日消息，海南“星地一體”環島量子網絡（?？?span>-文昌）段和“文昌國際航天城量子衛星地面站”完成建設并投入運營，將為海南自貿港開展跨域、跨境數據安全流通提供自主可控的安全保障。（來源：海南日報）
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http://hnrb.hinews.cn/html/2022-11/24/content_58464_15535437.htm
【安恒信息與國盾量子共建“智能汽車網絡安全聯合實驗室”】
11月3日，科大國盾量子技術股份有限公司與杭州安恒信息技術股份有限公司就共建“智能汽車網絡安全聯合實驗室”簽署戰略合作協議，雙方將攜手通過建立聯合實驗室，開展量子安全領域的合作，在智能網聯車內安全、車聯網云端安全、車聯網數據安全以及C-V2X安全等領域展開深入的技術研究。（來源：安恒信息網站）
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https://www.dbappsecurity.com.cn/content/details2148_14122.html
【中國電科攜20比特超導量子計算機亮相中國航展】
11月11日，在第十四屆中國國際航空航天博覽會公眾日活動上，中國電科電科院攜20比特國產全自主可控超導量子計算機參展。目前該量子計算機已完成系統聯試聯調工作。展會展示的樣機包括顯示控制系統、微波測量系統、稀釋制冷機結構件、低溫電子器件、20比特超導量子芯片及封裝等。（來源：中國新聞網）
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http://www.chinanews.com.cn/gn/2022/11-11/9892427.shtml
【中國移動旗下移動云布局量子計算】
11月20日消息，中國移動旗下云業務品牌移動云發布量子計算平臺，并宣布將從2023至2025年分三階段實現打造基于移動云超級算力的全棧式量子計算云服務系統，提供量子軟件、量子物理真機和量子計算解決方案，為企業、科研團體和量子計算組織提供普惠服務。（來源：C114通信網）
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https://www.c114.com.cn/news/118/a1215908.html
【富士康下屬鴻海研究院宣布和Mitacs共同開展新的加拿大量子研究項目】
11月22日，鴻?？萍技瘓F（富士康）下屬的鴻海研究院與加拿大創新組織Mitacs共同簽署了一份用于開發量子技術的諒解備忘錄，在加拿大推進量子技術。根據約定，鴻海研究院將專注于量子研究，Mitacs將利用其在加拿大領先的高等教育研究機構的龐大網絡，為鴻海研究院的量子技術發展提供資金和人才培養方面的建議。（來源：Mitacs網站）
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——國 際——
【IBM推出400+比特量子計算機】
據英國《新科學家》網站11月9日報道，IBM制造出了迄今全球最大量子計算機“魚鷹”（Osprey），其擁有433個量子比特。不過也有科學家指出，“魚鷹”的糾錯能力仍有待證明。美國塔夫茨大學的彼得·洛夫表示，“魚鷹”的面世表明超導技術確實可規?；?，但這臺設備仍有“噪音”。像“魚鷹”這樣的計算機能否捕捉并糾正自己的錯誤，以及IBM能否嘗試用它來證明“量子優越性”都是目前面臨的巨大挑戰。（來源：科技日報）
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https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/11/489241.shtm
【IBM將在量子安全網絡、量子計算等領域進行跨國合作】
11月8日，法國CMAF保險金融集團宣布，將通過其技術子公司Euro-Information與IBM合作培訓團隊，并探索量子技術在金融服務的用例和概念驗證，同時計劃拓展法國的量子生態系統。
11月9日，IBM宣布與英國電信公司沃達豐集團在量子安全網絡安全方面展開合作，驗證和推進電信領域的潛在量子用例。同日，德國工程和電子公司博世發布聲明，將與IBM在量子計算領域建立新的合作伙伴關系，研究和進一步開發量子計算在材料科學領域的潛在應用。IBM將為兩家公司提供量子計算機云訪問。（來源：IBM網站）
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【Airbus為EuroQCI計劃準備高性能量子密鑰分發衛星】
11月初消息，法國空客公司（Airbus）已經開發出能夠支持基于衛星的量子密鑰分發（QKD）網絡的高通量需求的高性能衛星，并計劃在2026年之前將新型的載荷系統投入使用，以支持計劃于 2027 年啟動的歐洲量子通信基礎設施計劃（EuroQCI）。（來源：IQT網站）
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【SpeQtral同步推進量子安全鏈路與量子網絡建設】
11月16日，新加坡量子通信公司SpeQtral宣布與盧森堡網絡安全設施和工程公司RHEA建立戰略合作伙伴關系，雙方將在新加坡和歐洲之間建立首批基于衛星的量子安全鏈路。根據合作協議，RHEA將利用SpeQtral計劃于2024年發射的衛星SpeQtral-1，展示洲際量子密鑰分發，并在新加坡和歐洲航天局成員國之間交換加密密鑰。
同日，SpeQtral宣布與日本東芝數字解決方案公司合作推出東南亞首個量子網絡體驗中心（QNEX）。QNEX是一個協作技術展示平臺，將向包括政府機構和私營企業在內的戰略合作伙伴開放，為探索和原型化基于QKD的商用量子密碼用例提供支持。（來源：SpeQtral網站）
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https://speqtral.space/speqtral-launches-southeast-asias-first-quantum-networks-experience-centre/
【ID Quantique擴展其QRNG芯片系列用于空間應用】
11月10日，瑞士量子安全公司ID Quantique（IDQ）宣布新推出用于太空的抗輻射量子隨機數發生器（QRNG）芯片。新推出的這2款芯片基于現有的IDQ20MC1 模型，經過設計、制造和測試，可承受極端惡劣的太空環境。（來源：IDQ網站）
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https://www.idquantique.com/id-quantique-expands-its-qrng-chip-range-for-space-application/
【俄羅斯大型企業將成為首批量子電話買家】
11月18日消息，俄羅斯鐵路公司和俄天然氣工業股份公司將于2023年可以使用基于量子密鑰分發技術的首批量子電話ViPNet QSS，該量子電話由莫斯科國立大學NTI能力中心開發并由Infotecs公司制造。目前，該系統支持語音流量和文件的傳輸，未來將進一步支持視頻會議功能。（來源：Russia Main News網站）
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https://ru-main.ru/russian-railways-and-gazprom-to-become-first-quantum-phone-buyers/
【亞馬遜將為Q-Next帶來量子通信創新】
11月17日消息，亞馬遜云科技（AWS）將深化與美國能源部（DOE）國家量子信息科學研究中心（Q-NEXT）的量子通信合作，進行量子中繼器相關技術工藝的制造和開發，并通過納米定位器將光纖尖端和中繼器接收光子的部分進行對齊，以應對工程挑戰，推進量子網絡建設。（來源：美國阿貢國家實驗室網站）
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【量子計算公司ColdQuanta、Xanadu相繼獲得超億元融資】
11月1日，冷原子量子計算公司ColdQuanta宣布獲得1.1億美元的B輪融資，以推進公司的產品組合商業化。11月9日，光量子計算公司Xanadu完成1億美元的C輪融資，Georgian領投了本輪融資，該項資金將用以推進公司構建能夠擴展到一百萬個量子比特的容錯和糾錯量子計算機。（來源：ColdQuanta、Xanadu網站）
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【荷蘭建立首個國家級量子園區】
11月28日，荷蘭量子產業聯盟Quantum Delta NL（QDNL）在代爾夫特開設了首個“量子之家”，這是荷蘭建立的首個國家級量子園區。量子初創公司Orange Quantum Systems、Qblox、Quantware和QphoX是第一批加入的企業。（來源：QDNL網站）
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https://quantumdelta.nl/dutch-minister-micky-adriaansens-opens-the-first-house-of-quantum/
四、科技前沿
——國 內——
【兼顧距離與性能的雙場QKD后處理方案】
中科大研究人員對雙場QKD方案提出一種兼顧距離和性能的后處理方案。在雙場QKD協議中，相位隨機化及子序列后選擇方案具有理想的安全距離，無相位后選擇的方案成碼率高但安全距離縮短，研究人員因此提出了一種部分相位后選擇方案（編碼模無相位后選擇、誘騙態模則進行相位后選擇）來兼顧兩方面能力。該成果11月9日發表于《Physical Review Applied》。
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https://doi.org/10.1103/physrevapplied.18.054026
【支持有缺陷光源的測量設備無關QKD】
南京大學、矩陣時光公司、中科大的研究人員基于“參考技術”研究了測量無關QKD方案在光源缺陷條件下的安全實現方案，該方案評估了態制備偏差、模式關聯側信道、木馬攻擊、脈沖關聯等情況下的安全性，理論上可以抵御任意光源缺陷。實驗顯示，該方案在有光源缺陷條件下可實現100km、253bps的安全成碼。該成果11月15日發表于《Science Bulletin》。
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https://doi.org/10.1016/j.scib.2022.10.010
【簡化的連續變量QKD信道質量評估方法】
西北大學的研究人員利用貝葉斯隨機效果模型評估信道漲落，在自由空間信道上具有更精簡的測量要求和更高的評估準確性，可有效提高自由空間CV-QKD系統的效能。該成果11月23日發表于《Physical Review Applied》。
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https://doi.org/10.1103/physrevapplied.18.054077
【基于實用糾纏源QKD的安全修正】
中科大的研究人員對基于糾纏的QKD進行了現實安全模型修正。以往基于糾纏的QKD模型認為糾纏脈沖的光子分布是熱隨機的，但是這種處理方式忽略了光譜模的效應，將導致成碼率高估，因此研究人員分析了光譜分布與光子數分布的關系并修正了成碼率公式。該成果11月14日發表于《Physics Review A》。
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https://doi.org/10.1103/physreva.106.052606
——國 際——
【金剛石瑕點實現量子網絡多功能節點】
哈佛大學、波士頓AWS量子網絡中心、荷蘭Delft大學、德國漢堡大學的研究人員利用金剛石瑕點實現集成了通信、存儲與錯誤檢測的多功能量子網絡節點。該方案用Si原子電子自旋作為通信比特、用帶磁荷的Si29原子核作為存儲比特，實現存儲時長超過2秒，在1.5K溫度下實現電子-光子糾纏門操控，在4.3K溫度下實現核-光子糾纏門操控，并利用電子自旋作為標記演示了有效的錯誤檢測，有力支撐了構建可擴展量子中繼的目標。該成果11月2日發表于《Science》。
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https://doi.org/10.1126/science.add9771
【制備自由電子與光學微腔的高純度糾纏】
西班牙ICFO所、ICREA所與捷克Brno技術大學的研究人員理論研究并實驗演示了制備純度超過99.99%的糾纏態的方案。該方案通過整形自由電子波包進行光學微腔模式匹配、并關聯目標電子散射方向，從而有效抑制了其他態的混合。該成果11月25日發表于《Science Advances》。
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https://doi.org/10.1126/sciadv.abo7853
【量子點實現波長、自旋可調單光子源】
西班牙瓦倫西亞大學、德國明斯特大學、奧格斯堡大學、慕尼黑大學等的研究人員演示了一個多功能單光子源集成光路。該集成光路在單片半導體材料上加工了量子點、MZ干涉儀和表面聲波（SAW）轉導元件，兩個獨立的SAW用于旋轉光子和調整量子點發光波長，調制頻率超過1GHz，可用于波分復用形態的QKD編碼。該成果11月16日發表于《Nature Communications》。
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https://doi.org/10.1038/s41467-022-34372-9
【可廣播的量子簽名方案】
日本大阪大學、NTT公司的研究人員提出了一種可廣播、易實現的新型量子簽名方案。該方案中，消息發布者廣播四種相位的相干光脈沖序列，接收者從中制備私有的認證密鑰，后處理無需信息交換因此也無需加密信道支撐，相對于已有的量子簽名方案大大簡化了結構和流程。該成果11月2日發表于《Optics Express》。
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https://doi.org/10.1364/oe.468156
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