2022年4月國內外量子科技進展
【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
【亞運會將在保電、綜合數據管控平臺等場景運用量子加密技術】
4月20日，杭州市科技局官網顯示，“亞運會量子安全綜合數據管控平臺”等入選杭州2022年第19屆亞運會智能應用項目。該項目將依托量子技術，圍繞量子通信（視頻會議）等應用場景，推進“智能亞運”的落地實施，項目單位為神州量通、信通數智量子、國盾量子。
此前4月7日，國網杭州供電公司在亞運會特級保電場館的奧體博覽城主體育場配電室機房內，將配電網運行數據通過量子加密后成功上送至亞運保電系統，這也是國內大型國際體育賽事保電首次應用量子技術。（來源：杭州市科技局、杭州網）
原文鏈接：
http://kj.hangzhou.gov.cn/art/2022/4/20/art_1693961_58924045.html
https://hznews.hangzhou.com.cn/chengshi/content/2022-04/08/content_8221479.htm
二、政策和戰略
——國 內——
【廣東出臺多項政策聚焦量子科技等領域】
廣東省科技廳近期公布了其牽頭起草的《廣東省基礎與應用基礎研究十年“卓粵”計劃（公開征求意見稿）》，提出圍繞量子科技、腦科學與類腦等13個重點領域中的核心科學問題開展研究；圍繞量子科學、類腦智能等領域實施戰略項目，每個項目支持2億元/年；支持粵港澳大灣區量子科學中心建設。
4月8日，廣州市人民政府辦公廳印發《廣州市戰略性新興產業發展“十四五”規劃》，提出瞄準量子科技等一批面向未來的前沿產業集中突破，把廣州打造成為全球重要的未來產業策源地。具體包括，謀劃建設量子互聯網和量子通信產業園，推動量子科技向商用、民用領域普及應用，努力打造貫穿量子信息上中下游的全產業鏈條等。
4月8日，深圳市人民政府發布《關于加快培育壯大市場主體的實施意見》，提出聚焦量子科技等戰略性新興產業發展方向，精確鎖定具有“硬核”科技、爆發式成長潛力的企業，建立獨角獸企業培育庫。（來源：廣東省科學技術廳、廣州市人民政府、深圳市人民政府）
原文鏈接：
http://gdstc.gd.gov.cn/hdjl/yjzj_n/content/post_3886358.html
http://www.gz.gov.cn/zwgk/fggw/sfbgtwj/content/post_8175866.html
http://www.sz.gov.cn/cn/xxgk/zfxxgj/zcfg/content/post_9687581.html
【量子科技長三角產業創新中心項目開工建設】
4月19日消息，江蘇省重大項目——長三角國際研發社區啟動區二期（量子科技長三角產業創新中心項目）在蘇州市相城區正式開工建設。該項目計劃總投資近20億元，預計于2024年整體竣工。建成后，該項目將打造成為量子科技長三角產業創新中心，開展量子科技研究，實現量子科技成果轉化。（來源：人民網-江蘇頻道）
原文鏈接：
http://js.people.com.cn/n2/2022/0419/c360301-35230399.html
【成都前瞻布局量子科技等賽道，多舉措發展量子通信產業】
4月，成都市發改委出臺《成都市“十四五”數字經濟發展規劃》，提出聚焦把握數字產業未來感，前瞻布局量子科技、6G通信等六大數字經濟未來賽道；建設量子信息技術國家實驗室四川分中心等國家級創新平臺；加快接入國家量子保密通信骨干網，開通國家廣域量子保密通信骨干網“成渝干線”，開展量子通信應用試點；重點發展量子通信應用方案、量子計算軟件系統、量子信息材料等；大力發展基于量子保密技術的 IDC、量子交換機、網絡傳輸系統集成等產品服務，積極參與國家量子通信技術標準的研制，以超級應用為帶動融入量子通信產業鏈高端。(來源：成都市人民政府）
原文鏈接：
http://www.chengdu.gov.cn/chengdu/c147315/2022-04/15/content_20bea675f0fc4606801ff545fd937981.shtml
【臺灣南部將建設先進量子技術與綠色能源研究中心】
3月底消息，蔡英文宣布正在推動中國臺灣南部的研究能力和產業轉型，努力建設量子技術和綠色能源研究中心。關于環境變化、量子技術等關鍵領域的臺灣頂級研究團隊預計將在2026年中央研究院南校區完工后完成搬遷。（來源：OpenGov Asia網站）
原文鏈接：
https://opengovasia.com/quantum-technology-and-green-energy-research-hub-in-south-taiwan-advanced/
——國 際——
【荷蘭投資11億歐元建立光子集成電路生態系統】
4月14日消息，由光子芯片技術組織組成的跨境生態聯盟PhotonDelta獲得六年期共計11億歐元的公共和私人投資，該投資包括通過國家增長基金（Nationaal Groeifonds）獲得的4.7億歐元。這將使PhotonDelta及其合作伙伴能夠進一步投資光子初創公司和擴大規模、擴大生產和研究設施、吸引和培訓人才、推動應用并開發世界一流的設計庫。PhotonDelta目前由26家公司、11家技術合作伙伴和12個研發合作伙伴組成，相關負責人表示“光子技術的發展將為包括量子計算在內的大量新應用打開大門”。（來源：PhotonDelta網站）
報告鏈接：
【美國多項撥款支持量子計算技術研發】
4月15日消息，美國國會議員Elise Stefanik宣布為紐約州羅馬空軍研究實驗室撥款2500萬美元，用于制造和測試光量子計算技術。
4月6日消息，美國參議院多數黨領袖Charles Schumer爭取了2500萬美元的資金，以支持芯片代工廠GlobalFoundries和量子計算公司PsiQuantum開發下一代光量子計算機。
3月底消息，紐約大學一科研團隊獲得美國國防部多學科大學研究計劃（MURI）的750萬美元研究獎金，用于開發改進量子計算的方法，以提高半導體和超導體的性能。（來源：Stefanik議員網站、《時代聯合報》、EurekAlert網站）
原文鏈接：
https://www.eurekalert.org/news-releases/948298
【美國和芬蘭、瑞典分別簽署關于量子信息科技合作的聯合聲明】
4月初，美國和芬蘭、瑞典分別簽署了《量子信息科學技術（QIST）合作聯合聲明》，強調加強該領域合作的意愿。上述國家將利用各自在QIST中的優勢，開展創新研究，建立發展全球市場和供應鏈，并培養未來一代的技能和潛在人才。（來源：美國國家量子協調辦公室）
原文鏈接：
https://www.quantum.gov/the-united-states-and-finland-move-to-strengthen-cooperation-in-quantum/
https://www.quantum.gov/the-united-states-and-sweden-sign-quantum-cooperation-statement/
【印度推進與美歐國家在量子科技領域的合作】
4月22日消息，印度國防部長發表講話時表示，印度和美國已決定推進通信、人工智能、量子科學等新興技術領域的合作，并敦促兩國私營企業共同開發和生產國防設備。
4月19日，印度和芬蘭討論了量子計算方面可能的合作領域，以及計劃建立的“協作虛擬卓越中心”的路線圖。印度科技部部長表示：“兩國正試圖努力尋找學術和工業合作伙伴，幫助發展量子科學和技術”。芬蘭方面負責人強調，兩國需要發揮各自優勢，利用科學生態系統和強大的IT社區，以促進合作產出。
4月初，印度召開了“印度-以色列量子技術雙邊研討會”，該研討會是印度國防研發組織與以色列國防研發部于2021年11月簽署的雙邊創新協議（BIA）的延續。會議討論了光量子計算、量子傳感、量子加密、量子磁測、原子鐘和自由空間量子通信等領域，會議議題還包括制定聯合量子技術路線圖以及兩國合作開發計劃等。（來源：印度《經濟時報》、印度科技部官網、Our India網站）
原文鏈接：
https://dst.gov.in/india-finland-discuss-possible-areas-co-operation-quantum-computing-virtual-coe
【澳大利亞支持建設量子技術基礎設施，啟動國家量子戰略制定工作】
4月7日，澳大利亞政府發布2021年國家研究基礎設施（NRI）路線圖，以指導澳大利亞的2022年研究基礎設施投資計劃，其中包括支持建設量子技術基礎設施。同日，澳大利亞將人工智能和量子計算確定為其6020萬澳元全球科技外交基金的四個優先研究和合作領域之一。
此外，該國政府正在尋求對《國家量子戰略：議題文件》的意見征詢，征詢截止期為6月3日，該文件將用于幫助制定國家量子戰略。該戰略的制定將為量子商業化中心和澳大利亞量子簡章（Australian Quantum Prospectus）提供信息。（來源：ZDNet網站、澳政府部門官網）
原文鏈接：
https://consult.industry.gov.au/national-quantum-strategy-issues-paper
【投資1800萬加元，加拿大魁北克省啟動數字和量子創新平臺】
4月21日消息，加拿大魁北克省經濟與創新部和舍布魯克大學發起創建數字和量子創新平臺(PINQ2)，投入1800萬加元，以加強行業和研究界間的合作和技術轉讓，并通過培養未來人才加速企業的數字化轉型。接下來，PINQ2將提供混合計算和量子基礎設施，作為測試量子計算應用的實驗場所。（來源：加拿大Newswire網站）
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【北約將在丹麥建立新的量子技術中心】
4月消息，北約將在位于丹麥哥本哈根的尼爾斯·玻爾研究所建立一個新的量子技術中心。該中心將設立一個測試中心和實驗室，用于開發和測試量子技術，包括量子傳感器、量子加密設備和量子計算機中的組件。（來源：丹麥投資促進局官網）
原文鏈接：
https://investindk.com/insights/new-danish-nato-center-for-quantum-technology
【日本制定關于量子技術和人工智能的新戰略】
4月22日，日本政府在首相官邸召開了“綜合創新戰略推進會議”，制定了關于量子技術和人工智能的新戰略，強調兩個領域對該國的經濟安全和災害預警非常重要。其中，關于量子技術，將在本財年開發日本第一臺“全國產”量子計算機，到2030年將量子技術的用戶數量增加到1000萬，以加速量子技術在日本的普及。（來源：日本廣播協會）
原文鏈接：
【卡塔爾撥款1000萬美元啟動國家量子計算計劃】
4月13日消息，卡塔爾哈馬德·本·哈利法大學（HBKU）從卡塔爾國防部成立的公司Barzan Holdings處獲得了1000萬美元的研究資助，旨在實施關于量子計算的國家計劃。這筆資助將用于卡塔爾量子計算中心的建立，配備專家團隊以及必要的資源，以便在量子計算、量子密碼學和量子人工智能相關領域開展有影響力的創新研究。（來源：HBKU官網）
原文鏈接：
https://www.hbku.edu.qa/en/news/CSE-OTHER-RMGFBH
三、產業進展
——國 內——
【騰訊控股向新加坡的Horizon量子計算公司投資1200萬美元】
4月3日消息，騰訊控股已向總部位于新加坡的量子計算初創公司Horizon Quantum Computing投資1200萬美元，該初創公司主要為量子計算應用提供軟件開發和部署工具。（來源：DealStreetAsia網站）
原文鏈接：
https://www.dealstreetasia.com/stories/tencent-horizon-quantum-287324
【中國電信推出安全郵箱“量子密郵”】
4月8日消息，中國電信將“量子技術+安全郵箱”進行緊密結合，實現“量子密郵”能力，以量子加密技術為核心，升級加密策略，實現郵件傳輸及使用中的量子加密。電信安全郵箱“量子密郵”采用國密算法及量子密鑰分發機制進行加密，在安全郵箱原有基礎上，通過量子SIM卡/U盾、密鑰管理平臺（含分發網絡），滿足更高等級的安全需求。（來源：中電信量子官微）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/XCohxqdwVe2UTksbZ6-CtQ
【電子科技大學校園建起“量子互聯網”】
4月14日消息，電子科技大學周強教授團隊用沙河校區3棟科教樓模擬未來的3個量子中心，并用量子隱形傳態方案把它們連接起來，建成了校園內的量子互聯網場地實驗研究平臺。已獲得的實驗數據顯示，該研究平臺已具備了良好的性能。此外，為提高光通信系統通信鏈路的故障檢測效率，周強團隊還與成都成電光信科技股份有限公司合作，利用光量子探測的靈敏性，與傳統光纖鏈路監控系統相結合，研制出新型監測機載光纖鏈路健康的設備。（來源：成都日報）
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http://www.cdrb.com.cn/epaper/cdrbpc/202204/14/c96876.html
【量子計算國內技術對口工作組2022年第一次工作會議召開】
4月22日，中國電子技術標準化研究院組織召開ISO/IEC JTC 1/WG 14量子計算國內技術對口工作組2022年第一次工作會議。會上介紹了《信息技術 量子計算 術語和詞匯》、《信息技術 量子計算概述》的研制情況和主要內容，以及IEC《量子信息技術白皮書》的主要內容和后續進展。會議還討論了《量子機器學習數據集》、《量子資源仿真平臺通用要求》和《量子計算霸權/優越性》三項國際標準新提案。
會議確定了下一步工作計劃：對會上的三項國際標準新提案進行完善，提交下次ISO/IEC JTC 1/WG 14工作組會議討論；支撐ISO/IEC JTC 1開展量子信息技術路線圖編制工作；持續征集組內專家對《信息技術 量子計算概述》的意見和建議。（來源：中國電子技術標準化研究院-物聯網中心官微）
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——國 際——
【英國電信BT聯合東芝推出倫敦商用QKD網絡】
4月26日，英國電信BT和日本東芝啟動了英國首個商用量子安全城域網的試用。該網絡基礎設施將能夠連接倫敦的眾多客戶，幫助他們使用量子密鑰分發（QKD）技術通過標準光纖鏈路在多個物理位置之間安全傳輸重要數據和信息。作為該QKD網絡的第一個商業客戶，安永會計師事務所將在其倫敦的兩個主要辦事處之間實施量子安全數據傳輸。該倫敦網絡代表著英國政府實現其量子經濟戰略的關鍵一步。（來源：BT官網）
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【日本東芝和芝加哥量子交流中心啟動量子密鑰分發網絡】
4月22日消息，日本東芝和芝加哥量子交流中心（CQE）宣布在芝加哥大學和美國能源部阿貢國家實驗室之間啟動量子密鑰分發（QKD）網絡鏈路，使用東芝的多路復用QKD單元。該鏈路是美國正在建立的多節點量子網絡的一部分。
CQE研究人員及學生將使用61公里長的鏈路進行測試和研究，這將使CQE成員機構和第三方制造商之間能夠進行更多的合作，以構建未來的量子基礎設施和勞動力。（來源：HPCwire網站）
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https://www.hpcwire.com/off-the-wire/toshiba-cqe-partner-on-quantum-key-distribution/
【德國電網運營商在架空光纜上實現基于QKD的數據安全加密傳輸】
4月26日消息，德國北部最大的電網運營商之一Schleswig-Holstein Netz公司成功通過ADVA光網絡公司的量子安全產品在電力高壓架空光纜上利用量子密鑰分發（QKD）技術實現數據的安全加密傳輸，這是使用QKD保護公用事業網絡的一個關鍵突破。ADVA的合作伙伴ID Quantique公司提供了相關QKD技術。（來源：ADVA官網）
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【韓國SK電訊聯合三星發布新款基于量子隨機數的智能手機】
4月，韓國通信運營商SK電訊聯合三星發布了新款5G智能手機Galaxy Quantum 3，配備由ID Quantique公司設計的量子隨機數發生器（QRNG）芯片（2.5x2.5mm），可實現可信認證和信息加密，使用戶能夠以更安全的方式使用應用程序和服務。該款手機首次通過在狀態欄上提供“量子指示器”來為用戶提供差異化的安全體驗，以便用戶可以意識到他們正在使用量子安全服務。（來源：IDQ官網）
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【盧森堡將建立其第一個量子通信基礎設施試驗臺】
4月6日，盧森堡大學與國家媒體、連接和數字政策司（SMC）合作，宣布建立盧森堡量子通信基礎設施實驗室（LUQCIA）。LUQCIA項目為期5年，由歐盟“復蘇基金”資助，旨在開發和實施基于量子技術的超安全通信基礎設施，目標是連接LUQCIA研究基礎設施內的至少兩個地點，并在2023年建立一個國家試驗臺，以實現量子密鑰分發和量子互聯網的高級和應用研究。LUQCIA將主要依靠地面網絡，并通過后續活動整合空間部分。（來源：盧森堡大學官網）
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【意大利ThinkQuantum和奧地利fragmentiX合作提供量子安全存儲解決方案】
3月29日消息，意大利量子安全解決方案提供商ThinkQuantum s.r.l.和奧地利秘密共享存儲設備提供商fragmentiX Storage Solutions正在開展合作，結合各自在量子密鑰分發（QKD）、量子隨機數發生器（QRNG）和量子安全數據存儲方面的能力，提供具有最高安全級別的量子安全存儲解決方案。（來源：fragmentiX官網）
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【Arqit加入英國多域集成系統項目】
4月12日，英國量子安全公司Arqit 宣布其被英國國防部選中，加入英國的多域集成系統（MDIS）項目。Arqit將特別關注數據管理和融合、通信承載、網絡架構和服務等方面，有望保障軍事數據系統在全球范圍內跨多個域實現自動化、互連和互操作的安全性。（來源：Arqit網站）
原文鏈接：
【美國新墨西哥州建立量子聯盟】
4月消息，美國新墨西哥大學（UNM）、桑迪亞國家實驗室和洛斯阿拉莫斯國家實驗室宣布成立量子新墨西哥州（QNM）聯盟，以推進研究、教育、勞動力和經濟發展，并將新墨西哥州建成為一個“量子州”。通過QNM聯盟，量子信息科學（QIS）領域的主要參與者，包括國家實驗室、大型研究型大學、社區和部落學院以及不斷增長的量子商業社區，正在齊聚一堂，努力將新墨西哥州打造成美國的量子中心。（來源：UNM官網）
原文鏈接：
http://news.unm.edu/news/quantum-new-mexico-symposium-highlights-qis-efforts-across-state
四、科技前沿
——國 內——
【658km雙場QKD和分布式振動傳感】
中國科學技術大學、濟南量子技術研究院、上海微系統所和清華大學的研究人員聯合完成了658km光纖的雙場QKD實驗，同時也基于該實驗平臺的設備和技術試驗了一種振動傳感方案。其中雙場QKD試驗采用發送-不發送協議，基于超穩光源、偏振補償、頻率補償等技術，并通過長達500km的校準光纖（每50km一個雙向光放大）實現遠程異地光源相干，基于主動奇偶配對（AOPP）等措施實現Z基誤碼率~2.12%，最終成碼率~9.22×10?1?。其中振動傳感利用校準光纖兩端的相干光源，通過雙向光傳輸的波形時間差進行振動定位，精度主要取決于時間分辨能力，試驗裝置的定位精度~1km。該成果5月2日以編輯推薦和特色文章的形式發表于《Physical Review Letters》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.180502
【基于鍺硅雪崩管實現室溫1550nm單光子探測】
吉林大學、中國科學技術大學和新加坡Advanced Micro Foundary公司的研究人員研制了新型的鍺硅工藝雪崩光電管，可以實現室溫條件下的1550nm（近紅外）單光子探測。該雪崩管采用分層吸收電荷復用架構，解決了鍺、硅材料的能帶結構無法在室溫條件下吸收1550nm波段的問題。該雪崩管具有較低的蓋革模式偏壓閾值（-7.42V），在室溫（300K）、蓋革模式（-9V偏壓）條件下進行1550nm單光子（平均光子數為1的相干光脈沖）探測時，探測效率~7.8%，暗計數~10?每秒。該成果4月27日發表于《Chinese Optics Letters》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.3788/COL202220.062501
【異步干涉雙場QKD改進方案】
南京大學的研究人員提出了一種雙場QKD協議的改進方案。該方案的核心思想是通過后匹配方式完成所需的單光子干涉，從而簡化對雙場遠程相干裝置（相位鎖定、補償等）的要求?；谠摲桨?，研究人員實現了無相位補償條件下450km QKD和無相位鎖定條件下270km QKD。該成果4月21日發表于《PRX Quantum》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020315
【暖原子氣體量子存儲】
山西大學的研究人員基于無致冷的原子氣體實現了連續變量的量子存儲。該量子存儲使用銣原子氣體，通過腔增強的場致透明效應，結合時域空域模式匹配、時間反演等措施實現了對光脈沖共軛量（幅度、相位）的量子存儲。該存儲器的存儲效率達67%（含傳輸損耗），在100℃條件下仍有存儲能力，在室溫下的相干保持時間為1.2μs。該成果5月2日發表于《Nature Communications》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-30077-1
——國 際——
【共軛零差探測QKD方案成碼率突破40Mbps】
葡萄牙圣地亞哥大學的研究人員提出了一種結合了離散變量和連續變量技術的QKD方案?；谄駪B進行離散變量調制，應用連續變量方案常用的零差探測方法，實現了QKD信號的高速調制和高效傳遞、探測；同時基于時分復用信號架構支持接收端實現本地本振和偏振補償。500MHz信號頻率的實驗系統在40km光纖上實現了46.9Mbps成碼率和1.5%誤碼率。該成果4月12日發表于《Scientific Reports》
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41598-022-10181-4
【量子網絡應用協議新增“可拓展認證”和“多路徑傳輸”】
英國布里斯托大學、約克大學、奧地利維也納量子科技中心、西班牙ICFO、克羅地亞Ru?er Bo?kovi?研究所、中國國防科技大學的聯合研究團隊提出了兩種適用于量子網絡的應用協議——“可拓展認證”和“多路徑傳輸”，并基于實驗床驗證分析了其實用性。認證方案基于網絡中部分臨時性的可信節點生成并全網分發認證密鑰，無需預置。多路徑傳輸方案參考經典網絡的“洪水”路由協議，優化了規?；孔泳W絡的通信速率和安全性。該成果4月18日發表于《PRX Quantum》。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.020311
【首次實現碳化硅集成工藝電光調制器】
悉尼大學、哈佛大學和加州理工大學的研究人員成功研制首個基于碳化硅的Pockels調制器。碳化硅材料具有很好的光學和電學特性，正逐漸成為集成光子學的一種新型平臺。新設計的電光調制器實現了波導集成、低形成因子和GHz級調制帶寬，使用CMOS工藝即可加工，其沒有光折射效應和強光操作穩定的特性使之可實現電光調制的高信噪比。該成果4月5日發表于《Nature Communications》。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29448-5
【3種NIST后量子密碼終選方案安全性不達標】
以色列密碼與信息安全中心（MATZOV）公布了改進的雙重格攻擊方案并指出3種基于LWE（Learning With Errors）難題的后量子密碼方案達不到NIST定義的安全閾值。該攻擊方案運用了多項改進措施，包括枚舉更多秘密坐標、改進FFT甄別器、評估RAM格篩模型、減少隨機乘積門計數等。在該攻擊方案下，Kyber、Saber和Dilithium這3種基于LWE/LWR的NIST終選方案的安全級別低于閾值要求。該研究報告4月4日公布于Zenodo平臺（歐盟資助項目的開放科研信息平臺，由CERN數據中心支持）。
論文鏈接：
https://doi.org/10.5281/zenodo.6493704
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