据中国激光杂志社网，于2024年03月30日报道，北京大学王剑威研究员、龚旗煌院士团队：实现基于超图态的光量子信息处理芯片。
科研进展
实现基于超图态的光量子信息处理芯片
多比特纠缠态量子图态是实现基于测量的通用量子计算基础。通过对量子图态纠缠态进行一系列测量与反馈操作，可实现通用的量子计算。量子超图态有着比量子图态更加丰富的量子非局域物理特性，在量子信息处理和量子计算中具有重要作用。利用超图态可以进一步减小量子线路深度的复杂性。图态的制备与调控已经在多个量子物理平台上实现，但由于超图态的制备需要多比特纠缠操作，其实验制备与调控存在困难。
北京大学王剑威研究员、龚旗煌院士团队在硅基集成光量子芯片上演示了基于超图态的量子信息处理与量子计算。研究团队在硅基可编程光量子芯片上发展了态空间等价方法，实现了完备四比特超图态（27类超图态+2类图态）的芯片上制备、调控、测量与实验判定，演示了基于测量超图态的通用量子计算基本操作，验证了基于超图态的盲量子计算功能。相关成果发表于Nature Communications。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-46830-7
实现合成维度和拓扑模型的量子模拟
合成维度是量子模拟研究拓扑物态的重要手段，可用于研究实验室难以直接获得的高维材料性质，也可通过调节格点之间的跃迁振幅实现可控的人工磁场，模拟实验中难以直接达到的磁场强度。此前，在中性原子、光子学等系统中已通过内部能级和离散的频率、动量、角动量等模式实现过合成维度。
清华大学段路明院士团队利用囚禁离子实现了合成维度和人工磁场的量子模拟，研究团队利用离子的内部自旋和外部空间振动自由度，分别模拟一个空间维度，实现了双脚梯（two-leg ladder）格点上各向异性Harper-Hofstadter模型和可控磁场的量子模拟，并观测到其中拓扑边缘态的手性运动和量子相变等现象，展现了离子阱系统通过量子模拟研究拓扑量子态的重要应用。相关成果发表于Physical Review Letters。
论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.130601
不再沉默的“纠缠目击者”：可估计量子纠缠大小
量子纠缠是量子理论的基础概念和量子信息中的核心资源，量子纠缠研究的两大基本任务是纠缠的检测和度量。有效的探测和估计纠缠是完成多种信息任务的先决条件，特别是纠缠的大小估计，决定了纠缠这一珍贵资源的使用。纠缠目击者，简言之就是一个可观测量，当其平均值小于某个阈值时，就可以确定系统纠缠的存在，而任何给定纠缠态都可以被某个恰当的纠缠目击者所探测到。令人遗憾的是，迄今为止，所有的纠缠目击者通常只是用来探测纠缠的有无，在纠缠的大小估计方面保持沉默。
中国科学技术大学孙亮亮副研究员、郁司夏教授团队与安徽大学许振朋教授等团队合作，在量子纠缠的研究中发现，原本只是探测纠缠有无的实验数据可以用来估计纠缠大小。团队利用常用纠缠目击者(Entanglement witness)的平均值，在三类常见的实验条件下，即器件完全可信（Trusted Device）、测量装置不可信 (Measurement-Device-Independent)、实验装置完全不可信 (Device Independent)，给出几乎所有常用纠缠度量下限的估计，将探测纠缠的实验零代价地提升成为估计纠缠的实验。相关成果发表于Physical Review Letters。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s42256-024-00794-x
揭示石墨烯量子点前驱体结构对其发光效率的影响
以石墨烯量子点为代表的碳基量子点材料，表现出了优异的光、电、磁学性质。在石墨烯量子点“自下而上”法制备中，机器学习虽然在复杂体系分析、新型材料设计等领域展现了独特优势。但由于具备实际物理内涵的结构特征描述符的缺失，机器学习往往仅能得到难以阐释物理内涵的数学模型。这限制了机器学习在相关研究中的可迁移性和实用性。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所杨思维副研究员团队结合群论在分子结构描述上的优势，通过控制变量实验与结构化学理论的结合，将具有实际物理含义的描述符应用于机器学习中，首次揭示了石墨烯量子点的前驱体结构与荧光量子产率间关联的物理内涵。该工作加深了对石墨烯量子点发光机理的理解，同时实现了对多变量体系下机器学习辅助材料制备结果所包含物理内涵的阐释。相关成果发表于Advanced Functional Materials。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202401246
行业资讯
中国多所高校新增“量子信息科学”专业
中国教育部公布了2023年度普通高等学校本科专业备案和审批结果，批准合肥工业大学、西安电子科技大学、太原理工大学、福州大学、河南大学增设“量子信息科学”专业。
来源：http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202403/t20240319_1121111.html
国家发展改革委：加速产业布局，开辟量子技术等赛道
国家发展和改革委员会主任郑栅洁在中国发展高层论坛2024年年会上表示，中国将加快培育壮大新兴产业，促进数字技术和实体经济深度融合、先进制造业和现代服务业融合，打造生物制造、商业航天、新材料、低空经济等新增长引擎。加快布局未来产业，开辟量子技术等新赛道。
来源：https://www.ndrc.gov.cn/xwdt/xwfb/202403/t20240326_1365262.html
21个欧盟成员国签署《欧洲量子技术宣言》，打造世界级量子谷
21个欧盟成员国在量子技术会议上宣布签署《欧洲量子技术宣言》，承诺将在整个欧洲合作发展世界级的量子技术生态系统，加速欧洲成为世界“量子谷” 。该计划将欧盟工业界、学术界和政府聚集在一起，共同探讨未来十年量子领域更深入的合作，以及量子技术将在全球科技竞赛中发挥的作用。来源：
https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/eu-member-states-commit-cooperating-world-class-quantum-technologies
Qrypt为英伟达提供量子安全加密技术
量子安全加密技术公司Qrypt宣布推出Qrypt量子熵和量子安全密钥生成技术。这些技术将为使用英伟达BlueField-3数据处理器的AI工作负载提供传输过程中的量子安全加密保护，以抵御量子计算的威胁。Qrypt此次为英伟达提供的量子安全加密保护的核心技术是量子随机数产生器，是量子通信中的一项重要技术。QRNG基于量子测不准原理，可以提供真正的随机性，在数据加密、数值模拟、质量检验、彩票业和社会福利等方面都有重要应用。
来源：https://www.qrypt.com/resources/qrypt-to-provide-quantum-secure-encryption-for-nvidia-bluefield-3-dpus/
