美国能源部资助阿贡实验室、费米实验室的量子网络项目

近日，美国能源部将资助阿贡实验室、费米实验室的两个量子网络项目。其中，由阿贡实验室领导的InterQnet项目，致力于解决将量子网络从目前的大都市规模扩展到更远的距离和更复杂的架构的多重挑战。另一个是费米实验室领导的AQNET-SD项目，将利用量子编码光子在费米实验室和能源部阿贡国家实验室之间建立并优化量子网络，演示量子技术与传统技术共存的可行性，并将部署一个混合自由空间的光纤网络，提供高度安全、高速、低延迟、低功耗的数据传输。两个项目三年融资额均预计为900万美元。

上海微系统所在超导芯片中量子态制备方面取得进展

中国科学院上海微系统所与德国斯图加特大学、瑞典查尔姆斯理工大学、日本东京理科大学合作，利用片上集成的超导量子电路，提出并验证了一种快速制备和储存薛定谔猫态的方法。薛定谔猫态编码是是实现量子纠错的重要方案之一。通常，薛定谔猫态的制备依赖于高品质的三维微波谐振腔或慢速绝热演化，这限制了量子电路的规模和操作速度。研究团队通过快速调制超导微波谐振腔的非线性系数，在二维超导量子芯片上实现了薛定谔猫态的快速制备、测量和储存，为可扩展化的量子纠错提供了一种新的薛定谔猫态制备方案。该成果近日发表于期刊《Nature Communications 》。（）

谷歌利用测量诱导产生量子纠缠和隐形传态

谷歌与斯坦福大学的联合团队在70量子比特的超导量子处理器上观察到了测量诱导相变，这是迄今为止探索测量诱导效应的最大规模系统。研究团队解决了一系列实验困难，并演示了测量诱导的量子隐形传态。该结果为在当前量子系统中实现测量诱导物理提供了新的方向，有助于启发用于量子计算的新技术。该成果于10月18日发表于期刊《Nature》。（）

光注入对实际量子密钥分配安全性的影响

中国科学技术大学研究人员揭示了量子密钥分发(QKD)系统在实际应用中可能存在的一种新的潜在攻击即光注入攻击。高速光调制器是QKD系统的核心组件之一，研究人员通过实验发现，使用LiNbO3制造的光调制器容易受到外部光注入引起的光折射效应的影响，因而窃听者可以通过调整外部光功率来控制量子态的强度，对QKD系统的安全性产生威胁。通过实验和分析，研究人员为QKD系统的安全性提供了更深入的理解，并提出增强安全性的建议。该成果近日发表于《Physical Review Applied》。（）

实现非线性调控的快速非厄米拓扑相变

北京大学研究人员王剑威、龚旗煌等与合作者提出并实现了一种由光学非线性调控的高速非厄米拓扑相变。研究团队利用硅纳米波导的四波混频增益，在硅基集成光学拓扑绝缘体上实现了从禁带到非厄米传输边界态的百皮秒量级快速非厄米相变过程，成功重构了具有拓扑保护特性的相干光学输运信道。这一工作为具有强非线性的光学材料中多重相间的快速能带调控提供了一种新方法，有望发展出具有拓扑鲁棒、高速调控的光量子器件。该研究成果近日发表于《Nature Physics》。（）

新型量子比特相干时间延长近千倍

由美国能源部阿贡国家实验室领导，劳伦斯伯克利国家实验室、麻省理工学院、东北大学、斯坦福大学、芝加哥大学和圣母大学共同合作的一项研究中，研究人员发现了一种超越传统电荷噪声干扰限制的新型电子电荷量子比特，实现了相干时间 0.1 毫秒的记录，比之前的记录延长了近千倍。该研究中的量子比特来自真空中的超洁净固体氖表面上捕获的单个电子，量子信息被编码在与芯片上的超导谐振腔中的微波光子强烈耦合的电子的运动状态中。同时，研究演示了双电子量子比特可以耦合到同一个超导电路，通过电路在它们之间传输信息。这是实现通用量子计算的两比特纠缠门的第一步。该研究显示了电子电荷量子比特的前景，成果10月26日发表于期刊《Nature Physics》。（）

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