2021年3月國內外量子科技進展（總第20期）
【編者按】
宏偉的大廈總是由許多大大小小的基石和支柱構成。在量子互聯的大廈藍圖中，前沿科技仍在不斷地打造更好的基石，從理論到實驗，從高精裝置到集成器件，從密鑰分發網到量子計算網……感謝您對科大國盾量子技術股份有限公司和量子信息技術的關注，我們盡力檢索了國內外主流網站和期刊，摘錄出領域關聯度和重要度較高的部分科技產業動態和前沿研究成果，供讀者快速了解。
一、本期頭條
【兩會召開，政府工作報告、十四五規劃建議多次提及量子信息】
3月4日-3月11日，全國邁入兩會時間。兩會的政府工作報告及“十四五“規劃建議多次提及量子技術。其中政府工作報告首次提到量子信息：創新型國家建設成果豐碩，在載人航天、探月工程、深海工程、超級計算、量子信息等領域取得一批重大科技成果。“十四五”規劃綱要中共8次提到“量子”科技，在國家戰略科技力量、戰略性新興產業、數字經濟、軍民科技融合等多個方面明確支持發展量子科技。政產研界多位代表委員對量子科技發展表明了支持的態度。（來源：新華網、國盾量子官微）
原文鏈接：
http://www.xinhuanet.com/politics/2021-03/12/c_1127205339.htm
http://www.xinhuanet.com/politics/2021lh/2021-03/13/c_1127205564.htm
https://mp.weixin.qq.com/s/MPryPGpDZJJlhoOqK-6ntw
二、戰略和政策
——國 內——
【安徽擬在量子信息等重點領域實施“攻尖”計劃，省發改委召開推進“量子中心”建設座談會】
3月25日，安徽省召開十三屆人大常委會第二十六次會議，會議聽取了《安徽創新型省份建設促進條例（草案修改稿）》（以下簡稱《草案修改稿》）修改情況的說明?！恫莅感薷母濉芬幎?，安徽省人民政府應當在人工智能、量子信息、集成電路、生物醫藥、新材料、高端儀器、新能源等重點領域，統籌實施科技創新“攻尖”、科技重大專項、關鍵技術攻關等計劃，突破關鍵核心技術瓶頸。（來源：中安在線）
3月1日，安徽省發展改革委會同省科技廳、合肥市赴合肥實驗室、科大國盾、國儀量子、本源量子等單位和企業開展聯合調研，并組織召開推進“量子中心 ”建設座談會。委黨組成員、總工程師笪藝武指出，“量子中心”建設是省委省政府部署的年度重點工作，各方要高度重視。（來源：安徽省發改委網站）
原文鏈接：
http://ah.anhuinews.com/szxw/202103/t20210325_5199974.html
http://fzggw.ah.gov.cn/ywdt/fgyw/145621411.html
【北京市委書記蔡奇：建設全球量子科技創新和產業發展高地】
3月12日，北京市委理論學習中心組學習（擴大）會舉辦構建新發展格局講座。北京市委書記蔡奇在會上指出，量子科技是國際科技前沿領域，是大變局時代的關鍵科技變量，是大國科技、國力和軍事競爭的戰略高地。北京要率先建成國際科技創新中心，必須把量子科技作為推動關鍵核心技術自主創新的重要突破口，努力建設全球量子科技創新和產業發展高地。（來源：北京日報）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/bDW8omkqIcaJuVhnEYRbmA
【“量子信息科學”、”密碼科學與技術“列入普通高等學校本科專業】
3月1日，教育部公布了2020年度普通高等學校本科專業備案和審批結果。量子信息科學、密碼科學與技術等37個新專業被列入普通高等學校本科專業目錄，這是量子信息科學首次進入中國的本科教育。
中國科學技術大學新增設“量子信息科學”專業，山東大學等七所高校新增“密碼科學與技術”專業。（來源：教育部官網）
原文鏈接：
http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_1034/s4930/202103/t20210301_516076.html
——國 際——
【歐盟計劃未來10年數字化轉型之路，討論部署超安全量子通信基礎設施】
3月9日，為了捍衛「數字主權」，歐盟發布了一個長達27頁名為《2030數字羅盤：歐洲數字十年之路》的歐盟計劃，提出未來十年歐洲加快數字化轉型的愿景和途徑。該計劃披露，一系列“多國數字計劃項目”已在成員國間討論，其中包括開發和部署覆蓋整個歐盟的超安全量子通信基礎設施，以顯著提高整個歐盟敏感數據資產（包括關鍵基礎設施）的通信和存儲的安全性。（來源：歐盟委員會官網）
原文鏈接：
報告連接：
https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/communication-digital-compass-2030_en.pdf
【美國提出兩項新的量子技術相關法案，合計5年投資8.4億美元】
3月16日，美國眾議院提出兩項新的量子技術相關法案?！读孔泳W絡基礎設施法案》，要求推進美國以量子為中心的基礎設施的發展，包括量子計算、量子測量及量子通信，其總的目標是建立一個大規模的量子網絡，2022-2026年每個財年預算1億美元?！犊茖W技術量子用戶擴展法案》旨在“鼓勵和促進使用美國量子計算硬件和量子計算云進行研究”，計劃5年投入3.4億美元。（來源：NEXTGOV官網）
原文鏈接：
【歐盟欲限制歐盟以外國家參與量子、空間研究項目】
3月9日，“地平線歐洲”的最新計劃草案顯示，歐盟委員會正企圖阻止以色列、瑞士和英國等歐盟以外的國家參與“地平線歐洲”下的量子和太空項目。此項草案還需要在未來幾周內，得到27個歐盟成員國代表的批準。
“ 地平線歐洲”是迄今世界上最大的跨國研究和創新項目，歐盟計劃在2021-2027年為基礎研發和跨境科研撥款955億歐元（約合人民幣7413億元）。另外，據歐盟委員會官網消息，歐盟委員會當日通過了“地平線歐洲”的第一個四年戰略計劃。（來源：science business網站，歐盟委員會官網）
原文鏈接：
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_21_1122
【德國提出量子系統新的研究計劃】
據悉，近日，德國提出新的量子研究議程《量子技術——聯邦政府從基礎到市場的框架計劃》，該議程展望了未來十年德國在量子系統領域的研究重點和面臨的挑戰。德國聯邦教研部隨后將在該議程基礎上推出2022年開始的量子系統研究計劃。
該議程表明，未來德國量子領域的研究重點主要集中在量子計算、量子通信、量子測量技術、量子系統的基礎技術，并將為此采取一系列措施。（來源：科技日報）
原文鏈接：
http://www.stdaily.com/guoji/xinwen/2021-03/23/content_1095340.shtml
【英國研究與創新署(UKRI)計劃向量子技術投資1.53億英鎊】
3月7日，英國研究與創新署(UKRI)計劃投資1.53億英鎊以創造基于量子技術最新進展的新產品和服務，該計劃包括一個資金總額4680萬英鎊的量子研發競賽，以推進英國量子技術的商業化。該計劃是英國國家量子技術計劃（10年內提供價值10億英鎊的投資）的一部分。（來源：Crowdfund Insider網站、UKRI官網）
原文鏈接：
https://www.ukri.org/news/significant-investment-to-commercialise-quantum-technologies/
三、產業進展
——國 內——
【工信部發布2021年工業和信息化標準工作要點 首次點名量子信息標準化】
3月16日，國家工信部發布《2021年工業和信息化標準工作要點》，提出推進新技術新產業新基建標準制定，大力開展包括量子信息、物聯網、云計算、大數據、區塊鏈等標準的研究與制定。這是工信部首次點名量子信息的標準化，展現了國家層面對量子保密通信等技術標準化建設的肯定和支持，有望進一步推動我國量子信息產業的發展，增強自主可控能力。
3月2日，工信部發布成文于2月8日的《 工業和信息化部2021年第一批行業標準制修訂和外文版項目計劃》，包括2個量子通信領域的通信行業標準，項目分別由中國信息通信研究院、國科量子通信網絡、南京易科騰、科大國盾量子等單位參與制定。隨后，中國通信標準化協會印發2021年第一批研究課題項目計劃，包括3個量子通信領域、3個量子信息處理領域研究課題，項目分別由中國信息通信研究院、國科量子通信網絡、阿里巴巴、科大國盾量子、濟南量子技術研究院等單位牽頭研究。（來源：工信部官網、中國通信標準化協會官網）
原文鏈接：
https://www.miit.gov.cn/xwdt/gxdt/sjdt/art/2021/art_636b342cf41043969840b8c74e288358.html
https://www.miit.gov.cn/zwgk/zcwj/wjfb/zh/art/2021/art_fd1fb741299145dca8ad3c6acebd47ed.html
【美國物理學會采訪國盾量子 聚焦中國量子技術發展】
近期，美國物理學會（APS）召開了“3月年會”，并采訪了Los Alamos National Lab（美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室）、國盾量子等國際前沿科研院所和代表企業。
采訪視頻中介紹了國盾量子的發展歷程及戰略布局，并重點介紹了公司與中國科學技術大學、濟南量子技術研究院等高校及科研院所的合作，展現了我國量子科技發展情況。（來源：國盾量子官微）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/CPLeBd6dkGZV4AmkF9s9Ww
【阿里巴巴：力爭在AI、芯片、量子計算等領域實現突破】
3月6日，阿里巴巴達摩院院長張建鋒表示，要響應國家“實施好關鍵核心技術攻關工程”的號召，力爭在芯片、量子計算等多個領域實現重大突破。下一個十年，阿里巴巴將堅定不移繼續加大對基礎技術和前沿技術的投入，在人工智能、芯片、量子計算、區塊鏈等領域進行科研攻關，力爭實現重大突破。（來源：新華網）
原文鏈接：
http://www.gd.xinhuanet.com/newscenter/2021-03/06/c_1127175023.htm
——國 際——
【韓國現代重工建成量子密碼通信系統】
3月17日，韓國現代重工與韓國電信（KT）公司共同舉行 “量子密碼通信基礎設施建設項目成果報告會”，共享了量子密碼通信示范基礎設施建設和運營項目成果。該項目是韓國政府數字新政推進計劃的一部分。
2020年，現代重工與韓國電信公司、韓國科學技術研究院(KAIST)組成三方聯盟，共同參與了韓國量子密碼通信基礎設施建設項目。隨后，現代重工在其特種船事業部和管理大樓、船舶海工裝備制造工廠之間的主要通信基礎設施上，成功建設了應用量子密碼通信核心技術的量子密碼通信示范網絡?，F代重工還計劃，今后將在作為國家安保核心的軍用艦船研發建造領域擴大應用量子密碼通信技術。（來源：國際船舶網）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/dT0a3ZIQJdDgwVrF0L_OGg
【IDQ與XN Systems合作推廣基于量子密鑰分發技術的VPN解決方案】
3月19日，韓國一家專門從事虛擬專用網絡（VPN）的網絡安全解決方案公司XN Systems宣布與ID Quantique建立合作關系，以開發、演示和商業化量子VPN技術，為客戶提供更高級別的安全性。XN Systems基于標準化的ETSI接口與IDQ的量子密鑰分發（QKD）平臺相結合，構建量子安全IPSec VPN解決方案，該聯合解決方案旨在增強當今和未來量子時代中數據的安全性。（來源：IDQ官網）
原文鏈接：
【OPENQKD項目參與者法國泰雷茲集團開發3項量子技術】
3月9日消息，泰雷茲集團目前正在利用冷原子技術、缺陷鉆石和超導裝置努力開發新一代量子解決方案，包括量子傳感器、量子通信和后量子密碼術，以深入研究物質的未開發特性，開拓一系列新的應用潛力。法國政府推出的量子計劃將加快泰雷茲公司量子技術開發進程。（來源：中國航空報）
原文鏈接：
http://ep.cannews.com.cn/publish/zghkb7/html/2414/node_090054.html
【印度自由空間量子通信演示傳輸距離超300米】
3月22日，印度首次成功演示距離超過300米的自由空間量子通信實驗。實驗在位于艾哈邁達巴德的太空應用中心舉行，在兩棟視距內的建筑物之間演示了夜間自由空間量子密鑰分發，并使用量子密鑰進行加密的實時視頻會議。（來源：印度空間研究組織官網）
【Aliro Quantum與HQAN合作構建分布式量子網絡】
據TQD(The quantum daily)網站3月28日消息，美國量子網絡平臺公司Aliro Quantum和美國國家科學基金會(NSF)混合量子架構與網絡量子飛躍挑戰研究所(Quantum Leap Challenge Institute for HQAN)將聯手發展分布式量子網絡的基礎技術。報道稱這是一條經濟高效的高性能計算(HPC)路線，將在醫學、安全通信、導航系統、人工智能等領域實現突破。（來源：TQD網站）
原文鏈接：
四、科技前沿
——國 內——
【200公里單光子3D成像】
中國科學技術大學的研究人員實現了一種緊湊的同軸單光子雷達系統并完成最遠達205.1公里的3D成像實驗。在該雷達系統中，研究團隊開發了高效的光學收集、探測裝置和全新的遠程回波探測噪聲抑制技術，并且通過光子效率算法實現了在每像素僅0.44個信號光子的情況下能夠精確3D成像。該成果3月9日發表在《Optica》。
論文鏈接：
http://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?URI=optica-8-3-344
【基于量子通信設施的高效量子簽名方案】
南京大學的研究人員設計了一種高效的量子簽名方案。相比于之前的量子簽名方案的不足（需要通過安全信道進行對稱化操作，簽名效率和探測效率呈二次方關系），新方案中提出了一種“后匹配”處理方法，無需對稱化操作，簽名效率與探測效率呈線性關系。模擬顯示新方案在100km光纖上的簽名效率比之前方案提升3個量級。該方案可以和量子通信設施兼容，提高量子安全應用能力。該成果3月29日發表在《Optics Express》。
論文鏈接：
http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-29-7-10162
【連續變量量子密鑰分發芯片系統的實際安全風險與對策】
上海交通大學的研究人員對連續變量量子密鑰分發芯片系統的實際安全性進行了一系列模型和分析方法研究：基于等離子離散效應對載流子漲落進行建模并揭示了漲落對系統的影響，模擬結果表明該漲落可能導致CVQKD系統的安全漏洞，也可能導致性能急劇下降；提出了兩種原理性防御策略從而徹底解決調制引入的現實安全風險。該成果3月9日發表在《Physical Review A》。
論文鏈接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.103.032611
——國 際——
【基于量子點的可控糾纏源和量子密鑰分發】
意大利羅馬薩皮恩扎大學的研究人員使用量子點糾纏源完成了基于糾纏的量子密鑰分發現場實驗。該實驗的糾纏分發信道分別為連接校園內兩個建筑的250m單模光纖和自由空間信道，相干驅動的量子點能夠產生近乎理想的糾纏對和很低的多光子發生率，從而具有極高的抗量子黑客攻擊能力。該成果3月19日發表在《Science Advances》。
論文鏈接：
http://advances.sciencemag.org/content/7/12/eabe6379.abstract
【量子密鑰分發的短碼方案安全分析和應用】
新加坡國立大學、中國科學技術大學和牛津大學的聯合研究團隊提出了一種改進的有限碼長安全性分析方法，相對于典型情況下成碼所需的碼長（10^4量級）可降低14%-17%，在信號傳輸損耗極大的情況下（例如衛星）可以有效節約碼長累積的時間。該成果3月9日發表在《Physical Review Letters》。
論文鏈接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.126.100501
【基于可編程集成光路的全棧量子計算單元】
加拿大Xanadu公司和美國NIST的聯合研究團隊實現了基于可編程集成光路的全棧光量子計算單元，通過整合可編程集成光路芯片和自動控制軟件系統實現了多光子量子操控。該系統支持最高8個模式的擠壓態、一個通用可編程的4模干涉儀和全部輸出端口的光子數分辨，通過強擠壓和高速采樣率使其多光子探測事例超過了之前的可編程光量子演示系統。同時，研究人員也該系統上完成了高斯玻色采樣、分子振動光譜和圖相似性三項量子算法演示。該成果3月3日發表在《Nature》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-021-03202-1
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