快讯全球首家纯量子计算公司上市悬铃木纠错能力指数增长

　　导读：
　　当今世界正经历百年未有之大变局，科技创新是其中一个关键变量。我们要于危机中育先机、于变局中开新局，必须向科技创新要答案。要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好先手棋。
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　　头条资讯
　　量子计算公司QCI在纳斯达克上市
　　量子计算公司Quantum Computing Inc.(QCI)在纳斯达克资本市场上市，股票代码QUBT，首日收盘价6.88美元，上涨4.24%，总市值1.99亿美元。这也是全球第一家上市的纯量子计算公司。
　　QCI正在将量子计算的应用范围从科学项目的专有领域扩展到企业的广泛采用，以解决其最先进和最重要的问题。该公司的旗舰产品 Qatalyst 是首个在任何量子或经典计算机上都能够驱动计算结果的产品，无需复杂的编程或低级编码、量子专家或过长且成本高昂的开发周期。
　　谷歌＂悬铃木＂纠错能力实现指数增长
　　英国《自然》杂志发表了一项量子计算成果，显示谷歌人工智能设计的量子处理器＂悬铃木＂实现了错误抑制的指数增长，该实验演示为可扩展容错量子计算机的开发铺平了道路。这一结果被认为翻开人类计算能力的新篇章，因为它表明量子纠错可以成功将错误率控制在一定范围内，并逼近量子计算机潜力的阈值。
　　（量子处理器＂悬铃木＂上的稳定器电路。图源：《自然》在线版）
　　＂悬铃木＂包含一个54超导量子比特的二维阵列。研究团队运行了两种量子纠错码：一种是最多由21个量子比特组成的一维链重复码，用来测试错误抑制能力；另一种是由7个量子比特组成的二维表面码，作为与更大码的设置相容性的原理验证实验。科学家团队的研究表明，将重复码基于的量子比特数量从5个提高到21个，对逻辑错误的抑制实现了最多100倍的指数增长。这种错误抑制能力在50次纠错实验中均表现稳定。
　　这些结果之所以令人振奋，是因为它们表明量子纠错可以成功将错误率控制在一定范围内。虽然这个错误率还没达到实现量子计算机潜力的阈值，但此次最新的结果表明，＂悬铃木＂架构或已逼近这一阈值。  商业动态
　　量子医疗软件公司Kuano.ai种子轮融资100万英镑
　　英国量子医疗软件公司Kuano.ai种子轮融资100万英镑。投资者包括ACF Investors、o2h Ventures和一个总部位于剑桥的天使投资者联盟。公司打算利用这些资金扩大技术团队，进一步发展其平台和资产开发，包括其自己的一系列新型疗法，并创建一个数据库，用于其与学术和商业合作伙伴的合作。
　　在联合创始人兼首席执行官Vid Stojevic博士的领导下，Kuano将量子物理、人工智能(AI)和药物化学相结合，发现了专注于酶抑制的疗法。该公司正在利用其平台推进其针对未被满足医疗需求的新型疗法管道，以及与领先学术和商业合作伙伴的合作项目。
　　宝马携手亚马逊共推＂量子计算挑战赛＂
　　宝马集团与亚马逊AWS合作发起一项量子计算挑战赛，来自全球量子计算领域的研究人员、初创企业和先锋公司可以向宝马集团量子计算挑战赛提出特定工业挑战的解决方案，并在真正的量子计算技术上测试其解决方案。
　　在汽车领域，量子计算为汽车制造商提供了解决复杂优化、材料研究和支持自动驾驶的机会。宝马公司管理委员会主席Oliver Zipse在6月的讲话中表示：＂量子计算是最有前途的未来技术之一，可以彻底改变从材料研究到自动驾驶的应用领域。＂
　　多家企业联手将量子计算应用于药物发现
　　Rigetti Computing英国公司宣布将与量子操作系统开发商Riverlane和抗癌药制造商Astex Pharmaceuticals合作，利用Rigetti量子云服务(QCS)开发模拟分子系统的集成应用程序，为可能改变药物发现的商业应用铺平道路。
　　Rigetti技术合作伙伴高级副总裁Mandy Birch表示：＂我们的合作汇集了从硬件到用户的完整量子供应链，使我们能够开发量身定制的方案来解决在制药行业具有实际价值的问题。该项目为Rigetti量子云服务在制药行业的商业应用奠定了基础。＂
　　该项目将利用Riverlane的算法专业知识和现有技术，使用Rigetti的商用量子系统在量子计算机上进行高速、低延迟的处理。该团队还将开发错误缓解软件，以帮助优化硬件架构的性能，他们预计将使错误减少三倍，运行时(runtime)提高至40倍。  研发动态
　　新加坡研究团队开发出两种防旁道攻击的QKD量子通信方法
　　新加坡国立大学(NUS)的研究人员开发了两种方法，一种是理论方法，另一种是实验方法，以确保量子密钥分配通信不会被这种方式攻击。
　　第一种是超级安全的密码协议，可以部署在任何需要长期安全性的通信网络中。第二种是一种首创的设备，通过创建功率阈值来保护QKD系统免受强光脉冲的攻击。
　　在今年7月《PRX量子》杂志上的一篇新论文中，新加坡国立大学的研究人员报告了他们开发的首个解决这一问题的光学设备。它是基于热光散焦效应来限制入射光的能量。研究人员利用了这样一个事实，即强光的能量会改变嵌入器件中的透明塑料材料的折射率，从而实现将一部分光从量子通道发送出去。这强制限制了执行功率的阈值。
　　澳大利亚公司成功开发了量子比特控制芯片
　　澳大利亚上市公司Archer Materials宣布在微观尺度的量子比特材料上实现了量子比特控制芯片，这标志着作为该公司12CQ量子计算芯片开发的一部分取得了重大进展。
　　Archer最近对用于初始量子比特控制测量的定制量子控制设备进行了表征、优化和非优化，并开发了先进的设备设计。根据最新公告，Archer展示了首次在微观尺度量子比特材料上通过芯片实现量子比特控制。
　　研究人员正在各种实验室设施中进行设备制造和特性测量。Archer首次记录了连续波电子自旋共振(cwESR)信号，该信号由集成微观量子比特的特制超导片上谐振器半导体器件产生。
　　IBM实现了一组机器学习问题的量子指数加速
　　在机器学习中建立量子优势受到了广泛的关注，在一项研究中，IBM提出了一个量子核(kernel)算法，在只允许数据经典访问的情况下，相比经典机器学习算法，它在一个分类问题上提供了可证明的指数加速。
　　这篇论文可以被视为量子机器学习领域的一个里程碑，因为它证明了在现实假设下一种容错实现的量子核方法的端到端量子加速。在这项工作之前，虽然已经提出了一些量子机器学习算法，但是这些算法要么需要强输入假设，要么没有严格证明它们的优势。现在，IBM确实使用量子核估计算法在一组机器学习问题中实现了量子加速，而且是指数加速。
　　卢森堡量子通信基础设施项目实施
　　卢森堡量子通信基础设施项目(LuxQCI)由卢森堡国务部媒体、电信和数字政策司(SMC)协调，并在卢森堡国家LuxIMPULSE计划下得到欧洲航天局(ESA)和卢森堡航天局(LSA)的支持，该项目将建立一个安全的通信屏障，以应对基于量子技术的网络威胁。为了设计LuxQCI，卢森堡成立了一个由InCert、itrust consulting、LuxConnect、LuxTrust和卢森堡大学(SnT)组成的联盟，该联盟由SES的全资子公司SES Techcom领导。
　　LuxQCI的主要功能之一将是确保量子密钥分发(QKD)，这是一种使用量子力学的超安全加密形式。通过卫星，QKD可以保护机密数据、电网、政府通信和数字交易，包括抵御量子计算机的攻击。一旦投入运行，LuxQCI将保证数字交易的安全性和地理上分散的地区的机密信息传输的安全性。基础设施的早期用户将是需要超安全数据传输的政府和机构当局以及商业部门。LuxQCI最终将发展成为量子互联网，连接量子处理器和传感器，并实现欧盟范围的分布式量子计算和通信能力。
　　拉脱维亚国有运营商将进行量子网络研究
　　拉脱维亚国有运营商LVRTC与拉脱维亚大学数学与信息学研究所(LU MII)签署了合作备忘录，双方计划合作进行量子数据传输。
　　LU MII于2019年开始量子技术研究，与合资企业ID Quantique建立合作，并部署了QKD研究平台CLAVIS 3。LU MII近期开始了量子密码领域的一个大型研究项目。
　　LVRTC感兴趣的是识别和探索量子数据传输和其他功能的潜力。预计在合作期间，将利用其首都里加以外的宽带光纤网络和最新、最强大的数据中心的能力，创建一个50公里的量子数据传输网络试点。 双方计划在一个月内在试点网络上测试量子密钥分发(QKD)技术。
　　丹麦科技大学实现了光量子计算机的完整平台
　　在《自然·物理学》一篇论文中，丹麦科技大学(DTU)物理基础研究中心的研究人员实现了光量子计算机的完整平台。该平台具有通用性和可扩展性，所有操作都在室温下进行，并且与标准光纤网络直接兼容。
　　他们通过将12个门(10个单模式门和2个模式门)组合成一个简单的量子线路来说明其计算灵活性。单模式门和双模式门可以在团簇态的6个输入模式上按任意顺序组织，从而有可能实现无限深度的任意6模式线路变换。
　　此外，由于该平台的电信兼容性，多个处理单元可以直接组合和扩展，而不需要复杂的量子转换。更一般地，这里用于构造和扩展光团簇态的全时间编码，可以使用光谱和空间自由度代替。
　　国内高端极低温仪器研制获突破
　　从中国科学院物理研究所（中科院物理所）获悉，该所自主研发的无液氦稀释制冷机6月下旬实现近10 mK（比绝对零度-273.15摄氏度高0.01度）极低温，标志着中国在高端极低温仪器研制上取得突破性进展，具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。
　　在历时两年半的研发过程中，科研团队先后攻克一系列工艺难题和核心技术难题，最终于6月24日晚，其自主研发的无液氦稀释制冷机原型机实现10.9 mK的连续稳定运行，满足超导量子计算需要的条件，单冲程运行模式可低于8.7 mK，基本达到国际主流产品水平，在解决量子计算关键核心技术问题、加快科技自立自强上迈出关键的一步。
　　后续，科研团队将进一步优化无液氦稀释制冷机相关技术，固化工艺流程。同时，正在建设中的新一代制冷机将在易用性和稳定性方面达到进口产品水平，为中国的量子计算实验前沿研究提供有力支撑。
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