周报 | [8.8-8.14] 量子全球新闻要点总览

政策与战略

01 美国能源部宣布斥资 830 万美元用于高能密度等离子体研究

能源部科学办公室 (SC) 和美国能源部国家核安全局 (NNSA) 宣布为高能密度实验室等离子体 (HEDLP) 的 20 个研究项目提供 830 万美元。

SC-NNSA 高能密度实验室等离子体联合计划的建立是为了在能源部内管理 HEDLP 科学。HEDLP 研究旨在探索物质在极端温度、密度和压力条件下的行为，包括实验室天体物理学、行星科学、激光-等离子体相互作用、相对论光学、等离子体流体动力学、等离子体原子物理学和辐射传输。

资助的项目将探索等离子体光子学、从量子晶体到行星的动态压缩、磁重联、来自有序纳米结构的相对论等离子体、光电离等离子体、明亮的激光驱动辐射源、温暖的致密物质以及惯性约束聚变的高级诊断。

这些项目是根据美国能源部关于高能量密度实验室等离子体科学的资助机会公告通过竞争性同行评审选出的 。对于持续时间长达三年的项目，总资金为 830 万美元，其中 660 万美元在 2022 财年，170 万美元的外年资金取决于国会拨款。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/doe-announces-8-3m-for-research-on-high-energy-density-plasmas/

02 美国芯片和科学法案签署成为法律

就在参议院通过几天后，美国芯片和科学法案已由拜登总统签署成为法律。在今天的仪式上，拜登签署并赞扬了这项雄心勃勃的立法，在立法过程中，该立法扩大到包括数千亿美元的额外科技支出。旁边是众议院议长南希·佩洛西、商务部长吉娜·雷蒙多、参议院多数党领袖查克·舒默和 SparkCharge 创始人兼首席执行官约书亚·阿维夫等。

CHIPS 和科学法案的 CHIPS 部分拨款 542 亿美元用于支持美国半导体供应链：390 亿美元用于奖励国内晶圆厂的建设或扩建，110 亿美元用于研究和发展；2亿美元用于半导体劳动力；20 亿美元用于国防部下属的半导体基金；5亿美元用于国际安全和创新基金；15 亿美元用于公共无线供应链创新。CHIPS 和科学法案中剩余的约 2250 亿美元包含无数其他计算相邻分配。

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https://www.hpcwire.com/2022/08/09/us-chips-and-science-act-signed-into-law/

03 希腊大学推出量子计算与量子技术硕士

根据色雷斯德谟克利特大学 (DUTh.) 网站上的一篇文章，希腊的大学已经开始提供高质量且负担得起的理学硕士课程。在量子计算和量子技术。

该课程的其他好处包括，该计划通过 IBM 的教育和研究计划提供对各种 IBM 机器的访问。

量子计算与量子技术国际硕士课程理学硕士。将为研究生提供量子力学、量子计算和量子技术方面的前沿知识，以及使他们能够编写量子计算机程序和开发新型量子算法的技能和能力。该项目的毕业生还将能够使用和应用获得的知识，不仅在科学和研究，而且解决公司在运营中面临的问题，以及创建新的企业。该项目的毕业生也可以继续攻读博士学位。

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https://thequantuminsider.com/2022/08/09/university-in-greece-rolls-out-m-sc-in-quantum-computing-quantum-technologies/

04 帝国研究人员为量子物理项目筹集了 175 万英镑的资金

量子科学的新资金将支持研究人员探索暗能量和暗物质、声音的量子态和宇宙常数。

由UKRI 的量子技术基础物理项目资助的 17 项新的量子技术项目中的 5 项由帝国物理学家获得，总金额为 600 万英镑。该计划获得科学技术设施委员会 (STFC) 和工程与物理科学研究委员会 (EPSRC) 的联合资助。

这些资助鼓励高风险的发现，旨在展示量子技术如何解决基础物理学中长期存在的问题。

帝国理工学院教务长 Ian Walmsley 教授说：“我的同事在基础物理量子技术项目中的成功证明了帝国理工学院在量子科学和技术方面的卓越能力。该计划本身说明了科学与应用的重要共生关系：新发现导致新技术，新技术促成新发现。在量子领域迅速实现这一点与帝国的野心和实力相吻合。”

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https://www.imperial.ac.uk/news/238974/imperial-researchers-scoop-175m-funding-quantum/

企业风云

01 DPCM Capital 和 D-Wave 宣布完成业务合并

上市的特殊目的收购公司 DPCM Capital, Inc. 宣布完成与D-Wave Systems Inc.（“D -Wave Systems Inc.”）的业务合并。

根据业务合并，D-Wave Quantum Inc. 成为 DPCM Capital 和 D-Wave 的母公司，其普通股和认股权证预计将于 2022 年 8 月 8 日星期一在纽约证券交易所开始交易交易代码分别为“QBTS”和“QBTS WS”。DPCM Capital 的普通股、单位和认股权证已从纽约证券交易所退市。

公司管理层于美国东部时间 2022 年 8 月 8 日星期一上午 9:30 敲响了纽约证券交易所的开市钟，以纪念 D-Wave Quantum 的上市并庆祝商业量子计算进入公开市场。

首席执行官 Alan Baratz 将继续领导公司的运营。作为业务合并的一部分，DPCM Capital 的首席执行官兼董事长 Emil Michael 将加入 D-Wave Quantum 的董事会。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/dpcm-capital-and-d-wave-announce-completion-of-business-combination/

02 Q-CTRL 引入量子传感事业部以满足市场需求

Q-CTRL推出了其量子传感部门。该团队将于 8 月 10 日至 11 日在阿德莱德举行的陆军量子技术挑战赛 (QTC) 上首次公开展示其能力。

Q-CTRL 正在提供一种全球独一无二的量子传感技术，开发新一代超灵敏的“软件定义”量子传感器，用于测量重力、运动和磁场。Q-CTRL 将先进的系统设计与先进的软件、人工智能自动化和信号处理解锁的新操作模式相结合，从而实现了在其他情况下不可能实现的功能。新设备可以在国防、 PNT (定位、导航和定时)、矿物勘探、磁异常检测、气候监测的持续对地观测、长期天气预报和太空探索等方面对现实世界产生影响。

美国陆军 QTC 是过去18个月中授予 Q-CTRL 传感团队及其合作伙伴的价值超过6000万美元的公开量子传感合同的一部分。这包括一个与先进导航有关的混合经典量子惯性导航项目，以及现代制造倡议(MMI)和 CRC-P 合同开发空间合格的量子传感器。此外，Q-CTRL 与舰队空间技术公司、 ATSpace 和 Alauda 航空公司共同参与了澳大利亚空间公园项目，支持南澳大利亚阿德莱德的一个最先进的空间制造中心，该中心计划于2025年开放。

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https://www.google.com.hk/search?q=Q-CTRL&newwindow=1&hl=zh-CN&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwiw7bzio8j5AhWwqFYBHaSzCdkQ_AUoAnoECAIQBA&biw=1745&bih=852&dpr=1.1#imgrc=z6GzZZ7mx0wkbM

03 WISeKey 在其安全半导体中实施后量子算法

WISeKey International Holding Ltd（“WISeKey”），网络安全、人工智能、区块链和物联网公司，宣布在在其Secure Semiconductors MS6001/MS6003 中实现后量子算法。

在过去的两年里，WISeKey 通过与创建于 1816 年的国际知名多学科大学和实验室 MINES Saint-Etienne 研究所（“MINES Saint-Etienne”）建立战略研发合作伙伴关系，在开发后量子抗性算法方面取得了实质性进展，旨在帮助国际社会找到能够抵抗未来基于量子计算的网络攻击的密码算法。

WISeKey 的专家团队正在与 NIST 的几家 MS600X 通用标准产品候选者合作：Crystals-Kyber 用于密钥交换机制，Crystals-Dilithium 用于签名。考虑到物理侧信道攻击和深度学习过程，该合作伙伴关系专注于这两种算法的实际实施方面。这项工作完成了团队已经研究过的NTRU和ROLLO算法的实现，为完整的后量子密码学工具箱铺平了道路。

这个后量子密码学工具箱将有助于抵御量子计算机带来的安全威胁，允许在法国 ANSSI 建议的 2025 年之前实现混合解决方案。除此之外，WISeKey 将升级其 PKI 产品，为物联网市场添加新的后量子特性：安全认证、品牌保护、网络通信、未来的 FIDO（“快速身份在线”）演进以及其他一般联网的智能设备获取、分析和处理从周围环境收集的数据。

WISeKey 还与 NIST 合作，定义执行可信网络层载入的推荐做法，这将有助于大规模实施和使用物联网设备的可信载入解决方案。WISeKey 对该项目的贡献将是用于凭证和安全半导体的信任服务，以确保凭证安全。具体来说，WISeKey 将提供 INeS 证书管理服务 (CMS) 用于颁发凭证，并提供 VaultIC 安全半导体以提供防篡改密钥存储和加密加速。

相关链接

https://thequantuminsider.com/2022/08/11/wisekey-implementing-post-quantum-algorithms-in-its-secure-semiconductors/

04 Archer Materials 获得量子计算芯片技术的香港专利

Archer Materials (ASX: AXE)为其量子计算芯片技术（12 CQ 芯片）正式授予香港专利，为其产品组合增加了另一项专利。

香港专利是最后一项未决申请，是继澳大利亚、美国、中国、韩国、日本和另外 12 个欧洲国家（包括英国、法国和德国）的12项 CQ 芯片技术的现有专利之后。Archer 首席执行官Mohammad Choucair 博士表示，获得12 CQ 芯片的香港专利对公司来说是“好消息”。

该公司将其12 CQ 芯片描述为世界首创的量子比特处理器技术——有可能实现量子计算驱动的移动设备。在进一步开发该技术的过程中，Archer 制造了纳米器件，可以探测其量子比特材料中的量子行为，这对12 CQ 芯片技术的运作具有“根本意义”，据该公司称，生产纳米器件需要“重大创新”。

Archer 制造纳米器件是从其12 CQ 芯片技术中使用的少数和单个量子位读取量子态的第一步。为了实现纳米加工，Archer 使用了最先进的光刻技术和专用软件。这使该公司能够获得与少数到单个量子比特兼容的特征尺寸。Archer 指出，其制造过程可大规模重现——解决与复杂纳米器件邻近效应以及微米和纳米尺寸特征的片上集成相关的挑战。

相关链接：

https://smallcaps.com.au/archer-materials-secures-hong-kong-patent-quantum-computing-chip-technology/

产业动态

01 曼彻斯特教授将共同领导量子技术材料新网络

该网络旨在确保世界领先的英国材料研究基地、现有的国家量子技术计划 (NQTP) 和发展中的量子产业基地在一个英国范围内的协调努力。

这项由社区推动的提案得到了来自 25 多所大学的 100 名研究人员以及四个 NQTP 中心、国家物理实验室、亨利·罗伊斯先进材料研究所和行业代表的支持。它将促进这些关键利益相关者之间的有效接触，确保理解支撑材料的挑战，并确定确定解决方案的途径，从而为研究投资提供战略方向，从而在英国实现未来的量子经济。

该网络将由伦敦帝国理工学院材料系主任 Peter Haynes 教授和曼彻斯特大学科学与工程学院研究与创新副院长 Richard Curry 教授领导。战略顾问委员会将由剑桥大学的雷切尔奥利弗教授担任主席。

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https://thequantuminsider.com/2022/08/14/manchester-professor-to-co-lead-new-network-in-materials-for-quantum-technologies/

02 有希望用量子计算机识别三阴性乳腺癌的治疗靶点

Auransa 公司是一家人工智能(AI)公司，在未满足医疗需求的领域开发精密药物; Polaris Quantum Biotech (Polarisqb)是一家基于量子计算的药物设计公司，该公司宣布在一个联合项目中取得了令人兴奋的进展，该项目旨在解决三阴性乳腺癌问题。三阴性乳腺癌是一种侵袭性癌症，约占乳腺癌的15% 。与其他乳腺癌相比，乳腺癌的治疗选择更少，结果也更糟糕。利用这两家公司人工智能驱动生物学和量子化学相结合的技术，他们正在研究一种易感途径，这种途径可以更好地瞄准三阴性乳腺肿瘤，改善患者预后。

这些公司报告说，使用Auransa 公司的SMARTR 引擎和人类疾病数据，他们已经确定了一个生物学途径，预计是相关的，因此，可能是重要的患者的结果。在这个途径中，这些公司预测了两个有希望的蛋白质目标。利用Polarisqb 的超光速粒子平台，这些公司设计了一个虚拟化学空间，每个蛋白质目标包含数十亿个分子，并在其中搜索新的分子结构。为每个目标确定了几套导线，并将在实验室进一步测试。通过SMarTR Engine 独特的AI 方法，利用异构的人类数据解卷复杂的生物学，以及Tachyon 在大型化学空间中高度精确和快速的基于量子计算的搜索技术，这种合作能够以前所未有的速度和规模取得进展，从数据收集到确定两种不同制药目标的分子线索只用了6个月。

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https://thequantuminsider.com/2022/08/12/polarisqb-auransa-report-using-quantum-computers-to-identify-promising-treatment-targets-for-triple-negative-breast-cancer/

03 量子密码方案可能会产生防伪现金

根据 Notorious BIG 和其他经济学家的说法，mo' money 必然与 mo' 问题相关。然而，麻省理工学院和哈佛大学研究人员的一个团队报告说，量子现金至少可以解决其中的一些货币问题，特别是假冒，每年造成的经济损失在 300 亿至 500 亿美元之间。

在ArXiv上发表的一项研究中，研究人员提出，作为量子力学核心的不可克隆定理可以作为可公开验证的量子货币协议的一部分。研究团队包括 Andrey Boris Khesin、Jonathan Z. Lu 和 Peter W. Shor，他们是量子计算算法设计的先驱之一。

根据研究人员的说法，一个成功的量子货币协议需要三个特征：货币状态的有效创建、有效的公共认证和不可伪造性。他们说，该计划将满足所有三个要求。它包括制备可以被其他方有效验证的量子态——但不可能被伪造。

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https://thequantuminsider.com/2022/08/09/quantum-cryptographic-scheme-might-create-counterfeit-proof-cash/

04 发挥协同优势打造量子应用创新平台

近日，广州珠江在线多媒体信息有限公司(以下简称“珠江在线”)与国开启科量子技术(北京)有限公司(以下简称“启科量子”)签署合作协议，意味着启科量子助力珠江在线建设的量子应用创新公共云服务平台将进入运营阶段。

此次合作打造的量子应用创新公共云服务平台融合量子计算与通信技术，为业务提供量子融合中台、量子应用运营管理系统、量子安全集成低代码开发工具及多项量子创新应用，将提升珠江在线的业务创新和运营能力，助力数据管理和价值挖掘，降低技术运营和技术管理复杂度，提供量子安全保障。

据介绍，珠江在线将技术应用于广电领域，推动数字创新平台建设。启科量子专注于量子计算机全栈式开发与量子通信设备制造，坚持“加快量子技术赋能+行业开放合作”的发展方向，与企业建立融合生态，推动量子技术的应用落地。双方将以此次合作为契机，发挥协同优势，实现资源共享，共同推广量子应用创新平台，驱动应用创新。

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http://www.gd.xinhuanet.com/newscenter/2022-08/11/c_1128906988.htm

科技动态

01 世界上最快的双量子比特门：实现超快量子计算机的突破

一个研究小组正在使用冷却到几乎绝对零的原子并被困在光学镊子中，它们之间的距离约为一微米。通过用一种特殊的激光操纵原子 10 皮秒（皮秒 = 万亿分之一秒），他们成功地执行了世界上最快的双量子比特门，参见图 1-3，这是量子计算必不可少的基本操作计算，其运行时间仅为 6.5 纳秒（纳秒 = 十亿分之一秒）。这台超快量子计算机，它使用超快激光来操纵被光镊捕获的冷原子，有望成为一种全新的量子计算机硬件，突破目前正在开发的超导和俘获离子类型的限制。

该结果将于2022 年 8 月 8 日在英国科学期刊Nature Photonics的在线版上发表。该研究小组由国立自然科学研究所分子科学研究所的研究生 Yeelai Chew、助理教授 Sylvain de Léséleuc 和 Kenji Ohmori 教授领导。

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https://scitechdaily.com/worlds-fastest-2-qubit-gate-breakthrough-for-the-realization-of-ultrafast-quantum-computers/

02 研究人员通过结合人工智能和量子力学来模拟冰的形成

普林斯顿大学的一个团队通过应用人工智能 (AI) 来求解控制单个原子和分子的量子行为的方程，准确地模拟了冰形成的初始步骤。

由此产生的模拟描述了水分子如何以量子精度转变为固体冰。当研究人员将深度神经网络（一种人工智能形式）纳入他们的方法时，这种精度水平曾经被认为由于需要大量的计算能力而无法达到。该研究于 2022 年 8 月 8 日这一周发表在《美国国家科学院院刊》上。

模拟冷冻水中的初始步骤（称为冰核化过程）的能力可以提高天气和气候建模以及其他处理（如速冻食品）的准确性。

新方法使研究人员能够在比早期研究长数千倍的时间段内跟踪数十万个原子的活动，尽管仍然只有几分之一秒。

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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/researchers-simulate-ice-formation-by-combining-ai-and-quantum-mechanics/

03 在超流体中发现具有四面体对称性的新量子漩涡

科学家的国际合作创造并观察到了一类全新的漩涡 — 旋转的大量流体或空气。

在美国阿默斯特学院、东英吉利大学和英国兰开斯特大学的研究人员的带领下，他们的新论文详细介绍了在低至数十亿分之一的温度下，在超冷原子气体中对这些“奇异”漩涡进行的首次实验室研究绝对零以上的度数。

本周在《自然通讯》杂志上宣布的这一发现可能会对量子信息和计算的实现产生令人兴奋的未来影响。漩涡是自然界中熟悉的物体，从浴缸排水管中的水漩涡到飓风周围的气流。

在量子力学系统中，例如原子玻色-爱因斯坦凝聚体，涡流往往很小，它们的循环以离散的、量化的单位出现。这种涡旋长期以来一直是物理学家着迷的对象，并有助于阐明超流体和超导的不寻常特性。

然而，这里观察到的漩涡的不寻常性质是由于量子气体的对称性。从宇宙学到基本粒子，物理理论的一个特别引人入胜的特性是不对称世界的出现，尽管它们具有完美的潜在对称性。例如，当水结冰时，液体中的无序分子会自行排列成周期性阵列。

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https://thequantuminsider.com/2022/08/11/new-quantum-whirlpools-with-tetrahedral-symmetries-discovered-in-a-superfluid/

04 芝加哥大学的科学家们创造了有效计算量子相变的方法

熟悉的相变（例如蒸发和冷凝）是由于温度变化而发生的。但是量子相变是由其环境中的一些干扰触发的，例如磁场。

这种现象是由于许多电子相互作用而发生的——一种相互作用，属于众所周知的复杂子领域，称为“强相关”物理学。传统上，为了模拟这些量子相变，科学家必须创建一个模型，将每个电子的可能性结合起来。但是运行这些模拟所需的计算能力很快就会失控。

量子计算机被认为比传统计算机更适合这类问题，但即使是这种方法也有其障碍：例如，这些问题会产生大量数据，然后需要将其翻译回“常规”计算机的语言让科学家与他们一起工作。

因此，研究人员想看看他们如何在不损失准确性的情况下简化计算。他们没有创建一个模拟来计算给定量子系统中的每个变量，而是找到了一种不同的方法：用一组数字代替描述每对电子之间可能的相互作用。这被称为“双电子降低密度矩阵”。

该团队尝试使用该方法对几种不同类型的相变进行建模，发现它与传统的数据密集型方法一样准确。

相关链接

https://www.hpcwire.com/off-the-wire/uchicago-scientists-create-method-to-efficiently-calculate-quantum-phase-transitions/

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