据中国激光杂志社网，于2023年12月23日报道， 量子存储器是构建量子网络不可或缺的功能单元，而实现高维量子态的高效率存储对提高量子网络的信道容量具有重要意义。近年来，研究人员基于不同物理体系实现了高效率的量子存储，然而这些存储器要么所存储的量子态是一个两维态，要么虽然实现了高维态存储但存储效率较低。实现满足高维、高效率的量子存储器仍然面临很大的挑战。
中国科学技术大学郭光灿院士团队在基于冷原子的量子存储实验研究中取得了重要进展。该团队史保森教授、丁冬生教授等与合作者利用冷原子系综实现了25维量子态的高效率存储，效率达到60%。该项研究成果显示出对任意可编程量子态的兼容能力，在实际量子通讯中具有重要应用价值。相关成果发表于Physical Review Letters。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.240801
突破1/3容错极限的量子区块链
拜占庭共识协议作为区块链的基石，致力于在分布式网络中实现共识，以确保即使存在恶意节点作恶，每个地位独立的节点仍能就网络消息达成一致。然而，经典的拜占庭共识协议面临两大挑战：其一，受到1/3故障容错极限的严格制约；其二，传统的密码学方法面临量子计算严重威胁。在引入量子纠缠到共识系统时，系统可以超越这个容错极限。
南京大学尹华磊副教授、陈增兵教授团队提出了一种1/2容错极限的无条件安全量子拜占庭共识协议。通过巧妙地构建以量子数字签名为基础的多轮广播基本单元和引入循环递归结构，研究团队基于二叉树模型证明了一条安全路径，在实现信息论可证明安全性的同时，突破了经典拜占庭共识协议的1/3容错极限。在此基础上，该团队首次成功演示了一个包含两个恶意节点的五节点量子区块链共识网络，并演示了区块链在金融领域的重要应用—分布式账单的实现。相关成果发表于Research。
论文链接：https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0272
无中继千公里光纤有限码长量子密钥分发
量子密钥分发技术基于量子物理，可以实现安全的密钥分发。与经典通信不同，由于量子密钥分发利用单光子信号传递量子态，因此不能采用光放大器等设备对信号进行放大。基于渐进极限的假设，以往工作已经在实验室实现了最远1002公里光纤距离的量子密钥分发。现实条件下可采集的数据长度有限，因此必须考虑有限码长等效应，才能保证最终分发密钥的安全性。
济南量子技术研究院王向斌教授、张强教授、刘洋研究员团队联合中国科学技术大学潘建伟院士团队和中国科学院上海微系统研究所，采用低串扰相位参考信号控制、极低噪声单光子探测器等技术，在考虑有限码长效应条件下，实现了1002公里光纤距离的量子密钥分发。该工作不仅创造了现实数据长度条件量子密钥分发距离的世界纪录，也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。
论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s44214-023-00039-9
拓扑绝缘体量子输运性质研究
电子-电子相互作用、量子干涉和无序对输运性质的影响是凝聚态物理研究的一个重要主题。量子干涉的一阶效应包括被广泛研究的弱局域化和反弱局域化效应，分别对应于正交对称性和辛对称性的体系。对于具有辛对称性的电子系统，如拓扑绝缘体、外尔半金属及强自旋轨道耦合半导体，尚无工作研究二阶或更高阶量子效应如何影响磁电导。
中国科学院物理研究所李永庆研究员团队研究了分子束外延生长的(Bi1-xSbx)2Te3的电子输运性质，并可对薄膜的厚度、掺杂水平和化学势等多个参数进行调控。实验结果表明，拓扑绝缘体超薄膜中的输运性质不仅与具有辛对称性体系中的反弱局域化不同，而且与具有正交对称性体系中出现的弱局域化或弱绝缘体态迥异。该项研究成果发表于Physical Review B。
论文链接：https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.107.115112
在 48 个逻辑量子比特上执行复杂纠错量子算法
阻碍量子计算发挥潜力的一个关键挑战是影响量子比特的噪声，它会在量子计算机达到预期结果之前破坏计算。而量子纠错技术是通过创建逻辑量子比特来克服这些限制。逻辑量子比特是一组物理量子比特，它们通过纠缠来实现冗余存储信息。这种冗余可以识别和纠正量子计算过程中可能出现的错误。通过使用逻辑量子比特而不是单个物理量子比特，量子系统可以实现一定程度的容错，使其在进行复杂计算时其鲁棒性和可靠性更强。
哈佛大学与麻省理工学院科学家成功在具有48个逻辑量子比特和数百个纠缠量子比特的纠错量子计算机上执行了大规模算法。这一进展是量子计算领域的重大飞跃，为开发真正具有可扩展和容错能力的量子计算机奠定了基础，可以解决经典计算机难以解决的棘手问题。相关成果发表于Nature。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3
报道链接：https://www.optica-opn.org/home/newsroom/2023/december/logical_qubits_herald_large-scale_quantum_computin/?src=hplead
行业资讯
美国能源部设立关键和新兴技术办公室，聚焦量子技术等
美国能源部宣布成立一个关键和新兴技术办公室以加速创新步伐，该办公室主要聚焦人工智能、生物技术、量子科技和半导体等领域。该办公室作为美国政府与工业界和学术界的联络点，旨在促进各方未来在量子等新兴关键技术领域展开深入合作。前白宫官员Helena Fu将担任这一关键和新兴技术办公室的主任以及美国能源部的首席人工智能官。
来源：https://www.energy.gov/articles/doe-launches-new-office-coordinate-critical-and-emerging-technology
美韩等国就量子技术等新兴关键技术出口管制制度进行初步谈判
美国、韩国和其他盟国正在就建立一个新的出口管制机制，进行“初步谈判”，以防止包括半导体和量子计算在内的尖端技术转移给潜在的对手。会上，韩国国务卿表示，韩国需要确保其敏感技术和产品，不会被用于中国的**现代化计划中。
来源：https://m-en.yna.co.kr/view/AEN20231213000500315?section=national/diplomacy
量子初创公司CryptoNext Security获得1100万欧元融资
后量子密码学软件解决方案提供商CryptoNext Security日前宣布已获得1100万欧元融资，本轮融资由AXA Venture Partners和Quantonation领投，Auriga Cyber Ventures参投。该公司表示，这笔资金将用于其量子安全解决方案的工业化和公司的国际化扩张。
来源：https://thequantuminsider.com/2023/12/18/cryptonext-security-raises-e11-million-to-reinforce-leadership-in-post-quantum-cryptography-remediation-solutions-and-accelerate-international-expansion/
Kipu量子公司完成1050万欧元种子轮融资
德国量子软件公司Kipu宣布，其已筹集了总额为1050万欧元的种子轮融资。本轮融资由HV Capital和DTCF领投，其现有股东与新投资者Onsight Ventures和QAI Ventures也参与了该融资。
来源：https://thequantuminsider.com/2023/12/19/german-quantum-software-company-kipu-quantum-announces-e10-5-million-seed-round/
