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量子快报（44）| 北京大学杨越教授研究团队：量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题

2023年，“量子快报”专栏全新升级。
在这里，你不仅可以看到全球最重要、最热门的量子领域科研成果，还能迅速了解相关行业资讯、获奖情况和会议信息。及时、简洁、便捷，爱光学将陪伴您一起探索充满活力的量子世界。

这是第44期“量子快报”，欢迎您持续关注~

科研进展

量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题

湍流问题存在跨越多个数量级的时空尺度耦合作用，这使得面向空天应用等工程问题的湍流直接数值模拟需要巨大的计算资源。作为潜在的颠覆性技术，量子计算在某些特定问题上的计算效率远高于经典计算方法，将量子计算用于流体力学模拟具有重要的应用潜力。
量子快报（44）| 北京大学杨越教授研究团队：量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题
北京大学杨越教授研究团队提出了一类基于流体薛定谔方程的量子计算方法，可望利用量子计算效率优势模拟三维湍流等复杂流动问题。该流体薛定谔方程通过推广Madelung变换获得，描述了含动能耗散和有限涡量的不可压/可压缩流动。与现有流体力学计算方法不同的是，流体薛定谔方程的量子模拟中只包含波函数相关信息，等价为一个特殊的量子力学系统。流体密度、速度等经典力学信息需在多次重复模拟结束后对波函数进行测量获取。相关工作发表于Physical Review Research。
论文链接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevResearch.5.033182
报道链接：
https://news.pku.edu.cn/jxky/d56f748ec98449429d34d1df722c89db.htm

外量子效率达26.9%，高稳定性胶体量子阱发光二极管

基于纳米晶的发光二极管具有低成本、高发射效率、窄光谱、长寿命等优点，其在下一代高清显示技术与照明应用中均具有巨大潜力。此前，纳米晶-发光二极管领域已取得了重大进展，展现了接近30%的高外量子效率和超过10000小时的寿命。然而，器件中外量子效率的进一步提升受到了外耦合因子的限制。
量子快报（44）| 北京大学杨越教授研究团队：量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题
北京大学高宇南助理教授与浙江大学金一政研究员团队合作，通过改变衬底的表面特性和溶液内纳米晶的相互作用，成功实现具有高度空间和光辐射偶极矩取向的量子阱自组装层，并由此制备出了高性能的胶体量子阱发光二极管。外量子效率达26.9%的高稳定性胶体量子阱发光二极管被实现，超过了此前常规胶体量子阱发光器件的性能，展示了其在光电子领域的潜在应用价值。相关成果发表于Advanced Materials。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202305382
报道链接：
https://www.phy.pku.edu.cn/info/1031/9659.htm

0.1ms，新型量子比特相干时间延至此前的千倍

在现有各种量子比特中，电子电荷量子比特极具吸引力，因为它们制作和操作简单，与经典计算机的现有基础设施兼容，且用其制成的量子比特能更好地进行扩展，因此未来有望以较低成本建造和运行大规模此类量子计算机。
量子快报（44）| 北京大学杨越教授研究团队：量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题
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，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。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，相关成果发表于Nature Physics。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41567-023-02247-5

获奖消息

清华大学薛其坤教授荣获2024年度美国物理学会巴克利奖

近日，美国物理学会（American Physical Society）宣布，中国科学院院士、清华大学教授、南方科技大学校长薛其坤获得2024年度的巴克利奖（2024 Oliver E. Buckley Condensed Matter Physics Prize）。这是该奖自1953年首次授奖以来首次颁发给中国籍物理学家。凭借拓扑绝缘体研究和在拓扑绝缘体中发现量子反常霍尔效应的创新突破，薛其坤成为巴克利奖授奖70年以来首位中国籍的获奖者。
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来源：
https://www.tsinghua.edu.cn/info/1177/107424.htm

清华大学王向斌教授当选美国光学学会会士

近日，美国光学学会发布了2024年度新选会士名单。清华大学教授、济南量子技术研究院院长王向斌因其在实用量子秘钥分发领域做出杰出贡献当选为2024美国光学学会会士。
量子快报（44）| 北京大学杨越教授研究团队：量子技术模拟三维湍流等复杂流动问题
来源：
https://www.phys.tsinghua.edu.cn/info/1230/5759.htm

行业资讯

美国能源部为6个量子信息科学项目提供1140万美元资助

美国能源部（DOE）宣布为与聚变和等离子体科学相关的6个量子信息科学（QIS）项目提供1140万美元资助。这6个项目将在现有的量子计算机上推进开发与聚变和等离子体物理相关的量子算法，开发新型等离子体高灵敏度测量技术，并探索使用高能量密度物理方法来发现和开发新型量子材料。
来源：
https://www.energy.gov/science/articles/department-energy-announces-114-million-research-quantum-information-science

波音公司将向芝加哥量子交易所投资超350万美元，推动量子研究

10月，美国政府指定了芝加哥和科罗拉多州为全美量子技术科技中心。近日，波音公司承诺将向芝加哥量子交易所（CQE）投资超过350万美元，以支持量子技术研讨会和相关的量子技术研究项目，并将设立量子创造者奖以表彰在该领域取得重要成果的研究人员。
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来源：
https://thequantuminsider.com/2023/11/01/boeing-announces-3-5-million-dollar-investment-to-expand-chicago-quantum-exchange-par

QuEra和QMware将联手促进欧洲混合量子计算技术发展

美国中性原子量子计算机开发商QuEra和德国混合量子计算云服务公司QMware已达成合作伙伴关系，双方将联手为混合量子计算的早期用例提供支持。该合作伙伴关系将把QuEra领先的量子技术整合到QMware的混合量子计算云平台中，使其可供欧洲研究界、工业界和学术界的广泛客户使用。
来源：
https://www.hpcwire.com/off-the-wire/quera-and-qmware-collaborate-to-power-hybrid-quantum-computing-applications-in-europe/

美国国防部授予QuEra公司中性原子量子计算项目合同

近日，美国国防部高级研究计划局（DARPA）授予量子计算公司QuEra两项中性原子量子计算项目合同，分别是“使用中性原子的量子储层学习及其应用”和“基于横向逻辑门的量子纠错架构”，旨在推动量子算法和应用开发领域的技术进展。“使用中性原子的量子储层学习及其应用”项目旨在推动中性原子量子系统在机器学习方面的进展；“基于横向逻辑门的量子纠错架构”项目旨在利用横向逻辑纠缠门增强现有的表面码量子纠错方案。
来源：
https://thequantuminsider.com/2023/10/24/quera-computing-projects-awarded-darpa-impaqt-contracts-to-advance-quantum-algorithms-for-neutral-atom-quantum-computers/

量子前沿特邀编辑

刘骏秋，深圳国际量子研究院研究员

兼职编辑 | 张强

编辑 | 徐睿

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