第三届全国创新争先奖揭晓，多位量子领域专家获奖

近日，庆祝全国科技工作者日暨全国创新争先奖表彰大会在北京举行，大会宣布了第三届全国创新争先奖获得者名单。中国科学技术大学封东来院士、上海交通大学贾金锋院士等多名量子领域专家获奖。全国创新争先奖自2017年起每三年颁发一次，由中国科协和人社部、科技部、国务院国资委共同设立，表彰在面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的科技创新领域作出突出贡献的个人和集体。

量子密钥分发基于量子力学基本原理，可以在用户间进行安全的密钥分发，结合“一次一密”的加密方式，进而实现最高安全性的保密通信。然而，量子密钥分发的距离一直受到通信光纤的固有损耗和探测器噪声等因素的限制。双场量子密钥分发协议利用单光子干涉的特性，将成码率与距离的关系从一般量子密钥分发的线性关系提升至平方根的水平，因此可以获得远超一般量子密钥分发方案的成码距离。

近日，中国科学技术大学潘建伟、张强教授研究团队与清华大学、济南量子技术研究院、中国科学院上海微系统所等单位合作，通过发展低串扰相位参考信号控制、极低噪声单光子探测器等技术，实现了光纤中1002公里点对点远距离量子密钥分发。这不仅创下了光纤无中继量子密钥分发距离的世界纪录，也提供了城际量子通信高速率主干链路的方案。

https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.130.210801 

作为一个理想的低维电子体系，碳纳米管具有独特的能带结构和高载流子平均自由程，在低温下呈现出优异的量子特性，为发展高性能的集成电路和固态量子器件提供广阔空间。在介观器件中，实现对量子干涉效应的深入理解和精确调控不仅有利于研究低维电子系统中的量子相干现象，还为研制新型纳电子器件和量子器件奠定基础。

近日，北京大学电子学院张志勇教授、康宁副研究员研究团队与清华大学等单位合作，在碳纳米管的量子相干输运研究方向取得进展，首次实现内建电场调控的量子干涉效应，进一步在低磁场区域观察到法布里-珀罗干涉增强的阿哈罗诺夫-玻姆效应。研究团队通过构建在片的成对侧栅结构，实现了对单根碳纳米管p-n结强度的有效调控，获得了工作在弹道输运区间的高质量碳纳米管器件。该工作为一维电子体系中研究量子干涉效应、发展多场调控手段提供了新的方案。

近年来，量子精密测量的研究与发展呈迅猛之势，特别是基于光与原子相互作用的原子磁力计，因灵敏度高、易于小型化而备受关注。然而，环境磁场噪声、光学探测量子噪声和自旋投影噪声一直是限制原子磁力计性能提升及其应用拓展的瓶颈。无自旋交换持豫磁力计的高灵敏度性能是通过提升原子池的工作温度增加原子数来实现的。然而，过高的工作温度限制了其在生物医疗领域等方面的应用。在室温下，原子数目较低，若想达到高灵敏度，需要突破标准量子极限的制约，这是国际上该领域科学家关注的难题。

近日，上海交通大学物理与天文学院张卫平教授研究团队基于光与原子混合体系，将其发展的相关量子光学技术与传统磁力计相干融合，实现了在实际噪声环境下可应用于低频段的量子增强的原子磁场梯度计。该项研究针对地磁和嘈杂磁场环境的挑战，突破磁场测量标准量子极限的制约，打破了国际上当前同类磁力计灵敏度的记录，有望在心磁、脑磁测量中展现量子优势，为开拓可实用的量子技术打开了新思路。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg1760 

近年来，随着分数量子霍尔效应的实验发现和量子自旋液体概念的提出，物理学家对朗道相变理论是否可以统一描述所有物态间的相变产生了疑问，这引起了强关联电子领域众多专家的关注与研究。其中一个重要问题是在两种自发对称破缺态之间是否有连续的量子相变。

近日，北京理工大学物理学院刘录助理教授研究团队与中国人民大学、美国波士顿大学等研究单位合作，在一种准二维阻挫量子磁性材料中，借助高压、强磁场、极低温的调控和核磁共振谱学测试，发现了一种超越朗道相变理论范式的新型量子相变现象，即解禁闭量子临界，并首次给出了解禁闭量子临界点附近量子临界行为的确凿实验证据。该项研究成果为解禁闭量子临界的存在提供了实验基础，同时为阻挫量子磁性与量子临界的研究注入了新活力，将对凝聚态物理新范式的建立起到促进作用。

实现通用量子计算机是量子信息科学领域的重要目标。理论上，级联一定数量的基础量子门可以实现通用量子计算机。基于此，级联控制非门和单比特量子门的量子光子集成回路、已被认为是实现大规模量子信息处理的技术。对于数十量子比特的量子计算任务而言，芯片的整体尺寸需要达到晶圆级别大小；这不但对刻蚀工艺要求极高，也限制了芯片的使用。缩小量子逻辑门的尺寸是解决这一问题的关键。实现超紧凑的量子逻辑门是在较小芯片尺寸下实现大规模量子计算的基础。

近日，北京理工大学物理学院张向东教授课题组与清华大学开展合作，实验实现了目前世界上最小的光量子逻辑门。研究人员使用反设计方法在集成源的硅光子芯片上设计并制造了超紧凑的通用量子逻辑门。级联控制非门和阿达玛门的尺寸分别只有8.32um²(1.3um×6.4um)和1.69um²(1.3um×1.3um)。基于这些通用量子逻辑门，研究人员还设计了用于实现任意两量子比特信息处理的硅光子量子回路。相比之前的量子光子回路，这个回路尺寸缩小了4个数量级。该工作为芯片集成的量子信息处理提供了新思路。

近日，英国科学、创新和技术部与创新署启动了一个小企业研究计划竞赛，为开发量子技术方案的组织提供总计1500万英镑的资金。这个竞赛为量子创新者提供机遇，鼓励其去探索量子技术在与英国政府优先事项相关的各个领域中的应用。竞赛的主要目标是加速公共部门对量子解决方案的采用，最终使广大公众受益。这个竞赛分为两个阶段：第一阶段的总预算达200万英镑，将持续三个月；成功进入第一阶段的项目将进入第二阶段，第二阶段的预算高达1300万英镑，持续最多15个月。

近日，密歇根大学宣布投资5500万美元启动量子研究所，用于推动量子互联网的发展，以及创建可持续性创新（如碳捕获和能量收集）的量子工程应用。量子研究所依托密歇根大学量子材料和量子光研究的学科优势，致力于促进密歇根大学教师、政府和行业合作伙伴之间的研究合作。研究所通过运营研究孵化器，为教师提供包括种子资金在内的一系列资源，帮助他们竞争获得外部投资，以便更好地开展科研项目。同时，研究所将任命20名密歇根大学教职员工，在未来6个月内开展一项跨学科的量子研究战略计划。

https://news.umich.edu/55m-quantum-institute-launches-at-u-m-to-accelerate-research-education/ 

 近日，匹兹堡大学的战略发展资金批准了其第一笔总计1160万美元的贷款，用于支持西宾夕法尼亚量子信息核心的组建。这一举措彰显了匹兹堡大学发展先进量子技术的战略决心，期望将其发展成为量子领域的前沿研究机构。早在十年前，匹兹堡大学就成立了由其与卡内基梅隆大学、杜肯大学合作建立的量子研究所。去年，该研究所与行业合作伙伴签订了首批商业化服务协议。

https://thequantuminsider.com/2023/05/26/university-of-pittsburgh-offers-11-6-million-loan-to-develop-quantum-innovation-hub/