2022年7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
【世界首顆量子微納衛星發射升空，回顧基于“墨子號”衛星的空間量子實驗】
7月27日，中國科學院自研的一型固體運載火箭“力箭一號”成功首飛，并順利將包括低軌道量子密鑰分發試驗衛星“濟南一號”在內的6顆衛星送入預定軌道。據了解，“濟南一號”是世界首顆量子微納衛星，也是繼“墨子號”量子科學實驗衛星升空后，中國發射的第二顆量子通信衛星。
7月6日，中國科大潘建偉及其同事彭承志、陸朝陽、曹原應邀在《現代物理評論》發表綜述文章回顧“墨子”號衛星近幾年間性能快速提升的實驗。（來源：中國科大新聞網）
原文鏈接：
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/79946.htm
http://news.ustc.edu.cn/info/1055/79795.htm
【三個獨立團隊分別實現設備無關量子密鑰分發實驗】
中國、德國、英國的研究團隊分別實現基于全光系統、光阱原子存儲、離子阱存儲的設備無關量子密鑰（DI-QKD）分發實驗。
原文鏈接：
詳細內容見科技前沿國內第一條，國際第一、二條。
二、政策和戰略
——國 內——
【上海印發《數字經濟發展“十四五”規劃》，強化量子通信等前瞻研發和部署】
7月12日，上海市人民政府辦公廳印發《上海市數字經濟發展“十四五”規劃》，提出加強網絡新型基礎設施部署、技術研發和應用創新，打造面向未來的網絡生態。強化6G、IPv6、Wi-Fi6、量子通信等前瞻研發和部署，構建數據互聯互通的第三代互聯網技術應用生態。（來源：上海市人民政府官網）
論文鏈接：
https://www.shanghai.gov.cn/hfbf2022/20220712/d3f5206dec5f4010a6065b4aa2c1ccce.html
【北京推進量子通信、區塊鏈等數字基礎設施建設】
7月27日，北京市十五屆人大常委會對《北京市數字經濟促進條例（草案）》進行了首次審議。條例草案提出，北京市支持建設新一代高速固定寬帶和移動通信網絡、量子通信等網絡基礎設施。（來源：北京日報）
原文鏈接：
http://bjrbdzb.bjd.com.cn/bjrb/mobile/2022/20220728/20220728_003/content_20220728_003_3.htm
【合肥市舉辦科技型企業-量子產業專場“雙需”對接會】
為加快推進合肥市量子企業產品場景應用，助推量子產業快速發展，7月22日上午，合肥市科技局組織召開合肥市科技型企業第18期“雙需”對接會（量子產業專場）。會議由合肥市科技局局長范進主持，科大國盾量子技術股份有限公司、中電信量子科技有限公司等8家量子企業參加，8家企業重點介紹了企業發展情況、創新產品和場景需求。市科技局將進一步梳理企業應用場景需求，精準對接，支持量子“三新”產品推廣應用，實現“滿城皆量子”，助力全市量子企業做大做強。（來源：合肥科技官微）
原文鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/I7vpX31RHQhKG4axEmI4rg
——國 際——
【北約向量子技術等軍民兩用新興技術投資10億歐元】
6月30日，北約22個國家啟動了為期15年總額達10億歐元的創新基金，用于支持開發量子技術、人工智能等北約優先考慮的軍民兩用新興技術。該基金將對北約的“北大西洋國防創新加速器”（DIANA）項目形成補充，該項目將支持軍民兩用新興技術的開發和適用，以應對關鍵的安全和國防挑戰。（來源：北約官網）
原文鏈接：
https://www.nato.int/cps/en/natohq/news_197494.htm
【1.07億歐元“量子奧地利”計劃的首批研究項目獲批】
7月12日消息，項目總額達1.07億歐元的“量子奧地利”計劃公布了首批獲得資助的研究項目，包括“MUSICA”（奧地利多站點計算機）項目（資助金額為2000萬歐元）以及10個高校研究項目（資助金額為300萬歐元）。其中，“MUSICA”項目旨在未來幾年為奧地利的高性能計算領域建立一個強大的新研究基礎設施，并期望將其與量子計算機相結合。（來源：奧地利科學基金會官網）
原文鏈接：
https://www.fwf.ac.at/en/news-and-media-relations/news/detail/nid/20220712-2781
【歐盟向塞浦路斯首個國家量子通信網絡資助375萬歐元】
7月21日消息，塞浦路斯已從歐盟獲得375萬歐元，用于在該國實施第一個國家量子通信網絡"CyQCI"，該網絡開發的總成本為750萬歐元，由歐盟和該國各出資50%。
"CyQCI"將在塞浦路斯創建一個基于量子密鑰分發（QKD）的先進實驗光網絡，以實現公眾與學術屆及工業屆的用戶之間高度安全的信息傳輸。該網絡將與歐洲量子通信網絡“EuroQCI”互連，以構建跨歐洲的量子安全網絡。（來源：塞浦路斯郵報官網）
原文鏈接：
【以色列計劃投資2900萬美元建設其首個量子計算中心】
7月17日，以色列宣布選擇量子計算公司Quantum Machines來建設其首個量子計算中心，項目為期三年，總預算約2900萬美元，將開發三種不同技術路線（超導、離子阱、光）的量子計算機。該中心將向以色列學術界和工業界提供一臺全棧量子計算機，用于直接計算，并將在未來提供云訪問選項。（來源：Jewish News網站）
原文鏈接：
【美國眾議院通過《量子計算網絡安全防范法案》】
7月12日，美國眾議院通過了《量子計算網絡安全防范法案》，以推動聯邦政府信息技術系統向抗量子密碼技術的遷移，從而防止美國的對手竊取敏感的加密數據，并在未來采用足夠強大的量子計算機進行解密。該法案目前已提交參議院審議。（來源：美國國會官網）
原文鏈接：
https://www.congress.gov/bill/117th-congress/house-bill/7535/text
【英國禁止向白俄出口量子計算技術，加拿大禁止向俄出口量子計算機】
7月5日，英國對白俄羅斯實施新一輪制裁，包括禁止向白俄羅斯出口用于量子計算的先進技術部件等。6月27日，加拿大總理特魯多宣布將對俄羅斯實施額外制裁措施，禁止出口某些可能提高俄羅斯國防制造能力的先進技術，包括量子計算機和先進制造設備等。（來源：英國政府官網、加拿大總理官網）
原文鏈接：
https://www.gov.uk/government/news/uk-to-implement-further-punishing-economic-measures-on-belarus
三、產業進展
——國 內——
【量子通信網絡已在海南部署，可通過量子衛星接入國家骨干網】
7月7日，中國科學院院士潘建偉介紹，在海南省的支持下，?？诹孔颖Ｃ芡ㄐ懦怯蚓W絡于2020年6月開通，接入包含省委、省政府三大辦公區在內的24個省直單位，是國內首個通過等保三級測評的量子網絡。正在建設的130公里“海文干線”，通過量子衛星將實現與內地量子骨干網互聯互通，當前已完成實用化量子衛星地面站部署。（來源：南海網）
原文鏈接：
http://www.hinews.cn/news/system/2022/07/07/032791346.shtml
【量子信息網絡產業聯盟正式成立】
7月27日，由工業和信息化部指導，中國信通院主辦的量子信息網絡產業聯盟成立大會在北京舉行。聯盟在工業和信息化部指導下，由中國信通院聯合40家量子信息領域相關高校、科研機構、企業公司等單位共同發起。下一步，聯盟將積極發揮政產學研用橋梁紐帶作用，為我國量子信息網絡領域規劃布局提供支撐建議，加強跨領域與行業交流，推動技術創新與應用探索，開展標準測評研究，培育和構建產業生態，更好地支撐我國經濟、科技和社會發展。（來源：中國信通院官微）
原文鏈接：
【國盾量子獲得中國專利銀獎】
7月26日，國家知識產權局正式發布關于第二十三屆中國專利獎授獎決定，科大國盾量子技術股份有限公司的發明專利《一種量子密鑰中繼的方法、量子終端節點及系統》（ZL 201511005684.5）榮獲中國專利銀獎。這是此次量子信息技術領域全國唯一獲獎的專利，實現了中國專利銀獎“0”的突破，也是該領域有史以來獲得的最高專利獎項。（來源：安徽網）
原文鏈接：
http://news.ahwang.cn/zhengwu/20220728/2408630.html
【國盾量子、科大擎天與合肥工業大學簽署戰略合作協議】
6月底，科大國盾量子技術股份有限公司、安徽科大擎天科技有限公司與合肥工業大學簽署戰略合作協議，三方將圍繞智能網聯汽車的前瞻性技術、關鍵共性技術和工程應用技術等領域開展創新研發，加快科技研究成果向產業技術轉化。同時，三方將在人才聯合培養、創新能力建設等方面展開全方位合作。（來源：合肥工業大學官網）
原文鏈接：
http://news.hfut.edu.cn/info/1011/48554.htm
【武漢量子院與中科酷原公司在量子計算領域達成戰略合作】
7月14日，武漢量子技術研究院與中科酷原科技（武漢）有限公司簽訂了《戰略合作協議》。雙方將圍繞量子技術創新鏈布局產業鏈，就產學研平臺共建、創新技術研發、科技成果轉化等方面展開多維度、深層次的合作。這也是武漢量子技術研究院簽約的首家量子計算行業內企業。（來源：武漢量子院官網）
原文鏈接：
http://www.whiqt.org.cn/xinwengonggao/535.html
——國 際——
【韓國國家QKD網絡第一階段建設完成】
7月19日消息，SK Broadband和ID Quantique合作完成了韓國正在建設的全長800公里的QKD網絡基礎設施一期工程。該網絡連接了韓國48個政府組織，為其提供敏感信息和通信的安全保護，是中國之外最大的量子密碼網絡。目前，網絡中安裝了密鑰管理、配置和監控系統來處理復雜的路由，并使用了QKD設備來確保順暢的點對點通信連接。（來源：IDQ官網）
原文鏈接：
【英國量子通信衛星Speqtre通過關鍵設計審查】
7月7日消息，英國量子通信衛星Speqtre已通過關鍵設計審查，意味著其開發團隊現在可以構建和測試完整的衛星模型。該項目由英國科技設施委員會的RAL Space領導，其負責開發衛星的光學有效載荷，新加坡量子通信公司SpeQtral負責開發QKD硬件，衛星平臺則由荷蘭的ISISPACE設計提供。Speqtre將于2024年發射，屆時將與英國和新加坡的地面站進行QKD測試。該項目被英國政府作為其國家量子技術計劃的一部分，并收到商業能源和產業戰略部500萬英鎊的投資。（來源：UKRI網站）
原文鏈接：
https://www.ukri.org/news/quantum-encryption-spacecraft-closer-to-launch/
【IDQ 與CryptoNext公司合作推出量子安全消息傳遞解決方案】
7月7日，瑞士量子網絡安全解決方案提供商ID Quantique與法國后量子密碼（PQC）公司CryptoNext Security SAS（CryptoNext）宣布建立合作伙伴關系，結合雙方的量子隨機數發生器（QRNG）和PQC技術，為手機用戶提供有效且長期的量子安全通信解決方案。該解決方案是用于移動通信的量子安全消息傳遞應用程序，旨在使各種類型的政府、企業和組織能夠管理特定人群（如執行團隊和/或特定項目）的敏感通信。（來源：IDQ官網）
原文鏈接：
https://www.idquantique.com/idq-and-cryptonext-partner-to-deliver-quantum-safe-messaging/
【荷蘭建立基于MDI-QKD的量子網絡測試平臺】
7月5日消息，荷蘭量子技術研究機構QuTech與開放式數字基礎設施提供商Eurofiber等合作，推出了連接荷蘭多個數據中心的量子網絡測試平臺。該測試平臺基于QuTech開發的測量設備無關量子密鑰分發（MDI-QKD）技術，將相應的概念驗證MDI-QKD系統集成到商用光纖網絡中。該測試平臺的開發體現了荷蘭在努力將用戶、設備提供商和技術提供商連接起來，以圍繞量子網絡構建生態系統。（來源：QuTech官網）
原文鏈接：
https://qutech.nl/2022/07/05/qutech-eurofiber-juniper-deploy-quantum-testbed/
【東芝與Safe Quantum達成協議，推動北美QKD業務發展】
7月6日，東芝（美國）公司宣布與Safe Quantum公司在QKD和量子通信領域建立合作伙伴關系。此次合作將有助于滿足北美潛在用戶日益增長的興趣，他們希望更好地了解QKD解決方案，這種新系統如何保護其通信免受未來威脅。(來源：東芝官網）
原文鏈接：
【量子加密公司QuantLR與上市公司LightPath宣布合作開發自由空間量子加密系統】
7月6日消息，光學組件制造和集成商LightPath Technologies（納斯達克：LTPH）宣布將與以色列量子加密公司QuantLR合作開發自由空間量子加密系統。雙方將聯合開發地對衛星、地對空、地對地以及衛星對衛星的自由空間光通信信道，以用于生成量子加密密鑰，實現安全量子通信。（來源：QuantLR官網）
原文鏈接：
【Arqit和Blue Bear公司成功演示量子安全軍用無人機】
6月29日和7月12日，無人機系統供應商Blue Bear使用其無人機指令控制系統進行了信息監視和偵察任務模擬飛行，該系統的任務及目標數據使用了Arqit的對稱密鑰協議平臺進行對稱加密保護。在任務期間，潛在目標的圖像數據被加密并使用Arqit的量子安全通信隧道進行了安全中繼。此外，通過端點的主動授權和對稱密鑰的頻繁輪換，限制了系統的受攻擊面，實現了數據的完全保密。（來源：Arqit官網）
原文鏈接：
【量子計算公司D-Wave上市注冊聲明生效，股票代碼為"QBTS"】
7月14日，加拿大量子計算公司D-Wave和特殊目的收購公司DPCM Capital宣布，與之前宣布的擬議業務合并相關的注冊聲明已由這兩家公司新成立的母公司D-Wave Quantum提交，該注冊聲明已被美國證券交易委員會宣布生效。新的股票代碼為"QBTS"。（來源：D-Wave官網）
原文鏈接：
四、科技前沿
——國 內——
【基于全光系統的DI-QKD】
中國科大和濟南量子院的研究人員基于理論優化的協議和迄今為止最高的探測效率實現了全光系統的DI-QKD實驗。理論上通過后選擇基矢、添加噪聲的方法將探測效率閾值要求降低到86%，實驗上實現了探測效率87.5%的預報式糾纏探測，從而對經過220m光纖分發的PPKTP糾纏源進行了糾纏測量和密鑰分發。該成果7月27日以物理特色和編輯推薦的方式發表于《Physical Review Letters》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.129.050502
【量子存儲間20.5km光纖糾纏分發】
中國科大和濟南量子技術研究院的研究人員在相距12.5km（光纖距離20.5km）的兩個量子存儲節點將實現量子糾纏分發。該實驗中，一個節點（銣原子）制備原子-光子糾纏，光子下轉換至通信波長后通過光纖傳輸，再經上轉換后存入第二節點（場致透明機制），通過光學讀出分析，存儲的糾纏保真度達到90%。該成果7月28日以物理特色和編輯推薦的方式發表于《Physical Review Letters》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1103/physrevlett.129.050503
【模式后匹配的MDI-QKD方案】
清華大學的研究人員在測量設備無關QKD（MDI-QKD）的基礎上提出了一種模式后匹配方案，該方案改變了原有MDI-QKD方案中采用的即時測量匹配，從而有效提高匹配成功效率。該方案的成碼率-傳輸距離特性與雙場QKD（TF-QKD）相當（成碼率與傳輸損耗的平方根成反比，優于其他方案的與傳輸損耗成反比），但不需要苛刻的全局相位保持，使用成熟的MDI-QKD設備即可實現。該成果7月27日發表于《Nature Communications》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-022-31534-7
【可變量子攻擊算法提高部分對稱加密破解速度】
清華大學、北京量子院、英國南安普頓大學的研究人員設計了一種可變的量子攻擊算法（VQAA），并對該算法破解對稱加密的算力消耗擬設進行驗證。模擬驗證表面，VQAA在處理某些對稱加密算法（例如S-DES）時比Grover算法更快。該成果7月18日發表于《Science China Information Sciences》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1007/s11432-022-3511-5
——國 際——
【基于光阱原子存儲的DI-QKD和33km光纖糾纏分發】
德國慕尼黑大學、慕尼黑科技中心、馬普所等的研究人員在相距400m、利用光學阱束縛的兩個銣原子上建立了預報式糾纏，并通過將780nm的原子自發輻射頻率轉換到通信波長從而適合光纖傳輸。在光纖鏈路最遠達到33km時，預報式糾纏產生的效率為每85s一對（系統重復頻率9.7kHz），保真度0.622。利用該技術，該團隊與新加坡國立大學的研究人員實現了DI-QKD，糾纏保真度大于0.892，Bell不等式顯著破缺（S值達到2.578），DI-QKD的誤碼率0.078，相當于每對糾纏產生安全密鑰0.07bit。該成果分別于7月6日和7月27日發表于《Nature》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04764-4
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04891-y
【基于離子阱存儲的DI-QKD】
英國牛津大學、瑞士蘇黎世聯邦理工學院、法國巴黎-薩克雷大學等單位的研究人員通過建立離子阱的糾纏實現了DI-QKD。糾纏存儲在相距2m的鍶離子上并執行E91協議，實現誤碼率1.44%，Bell不等式顯著破缺（S值2.677），從150萬對糾纏中提取了95628bit密鑰。該成果7月27日發表于《Nature》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04941-5
【光網絡集成的糾纏分發組件】
西班牙ICFO、ICREA研究所、意大利IFN研究所、英國赫瑞瓦特大學等單位的研究人員設計了可以與光纖網絡集成的糾纏分發組件，包括光纖集成波導的原子頻率梳的糾纏存儲和基于光纖干涉儀糾纏分析部件?；诠饫w集成波導的原子頻率梳可以直接利用通信波段單光子實現糾纏存儲，其存儲時間和效率的綜合能力為當前同類方案最高，存儲5微秒時效率10%，最大效率20%、最長時間28微秒。該成果7月8日發表于《Science Advances》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1126/sciadv.abn3919
【基于QKD的智能電網認證】
美國橡樹嶺國家實驗室、Qubitekk公司的研究人員在實際的智能電網數控系統上開展了基于QKD的安全認證（包含簽名與驗證）研究和試驗。試驗表明，基于GMAC（Galois Message Authentication Code）編碼的認證顯著效率高于傳統方案，運算耗時RSA2048>AES256>GMac。該成果7月26日發表于《Scientific Reports》。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41598-022-16090-w
聲 明：
1、本文內容出于提供更多信息以實現學習、交流、科研之目的，不用于商業用途。
2、本文部分內容為國盾量子原創，轉載請聯系授權，無授權不得轉載。
3、本文部分內容來自于其它媒體的報道，均已注明出處，但并不代表對其觀點贊同或對其真實性負責。如涉及來源或版權問題，請權利人持有效權屬證明與我們聯系，我們將及時更正、刪除。
