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周报| 黄仁勋预测,未来所有超级计算机都有量子加速部分;英伟达

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周报| 黄仁勋预测,未来所有超级计算机都有量子加速部分;英伟达
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黄仁勋预测,未来所有超级计算机都有量子加速部分
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5月18日,英伟达CEO黄仁勋在COMPUTEX 2025主题演讲中提到,英伟达正在开发量子经典或量子GPU计算平台,他预测未来所有超级计算机都将拥有GPU、QPU(量子处理单元)和CPU。此前,黄仁勋曾于今年1月表示量子计算技术达到实用水平还需20年,此番言论导致量子计算概念股暴跌14%-40%不等。今年3月,黄仁勋在GTC 2025“量子日”对谈环节中向登台的12家量子计算公司及AWS、微软高管表示自己当时的言论是错误的。


来源:

https://blogs.nvidia.com/blog/computex-2025-jensen-huang/


英伟达正在就投资PsiQuantum进行高级谈判

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5月18日,据路透社援引The Information报道,英伟达正在就投资量子计算初创公司PsiQuantum进行高级谈判,此前路透社3月的独家报道称PsiQuantum正在以60亿美元的投前估值从包括贝莱德在内的投资者处筹集了至少7.5亿美元。PsiQuantum正在与澳大利亚和美国政府合作,在未来几年内建造两台量子计算机。路透社认为,英伟达近期在量子计算领域的投资标志着其立场发生转变。


来源:

https://www.reuters.com/business/nvidia-advanced-talks-invest-psiquantum-information-reports-2025-05-19/


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日本首相表示日本政府将大幅加强量子技术工业化战略

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5月18日,日本首相石破茂在茨城县筑波市表示,日本政府将“大幅加强”量子技术工业化战略,以应对国际竞争。石破茂指出,量子技术有望成为日本新的产业支柱,对经济安全也具有重要意义。他参观了日本产业技术综合研究所(AIST)下属的量子人工智能技术全球商业研发中心,视察了量子计算研究,并与研究人员进行了交流。

来源:

https://www.jiji.com/jc/article?k=2025051800271&g=eco

https://www.nationthailand.com/blogs/news/world/40050145

https://www.nippon.com/en/news/yjj2025051800271/


美国商业软件联盟敦促国会重新授权《国家量子计划法案》
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5月20日,美国商业软件联盟(BSA)致信参众两院领导人,要求立法者续签2018年首次通过的《国家量子计划法案》(NQIA),还主张通过新增条款强化该法案,以应对不断变化的国际量子格局。信函中警告称,其他国家正从研究阶段转向商业化及国家安全应用,为此呼吁设立联邦量子领导力特别协调员职位。BSA强调需实施“举国战略”,将量子技术融入经济体系、培养专业人才队伍,并建设支持产业应用的弹性供应链。BSA称,除非国会重新授权《国家量子计划法案》并扩大其支持商业化的范围,否则美国可能在这场全球量子竞赛中落后。目前已有多个政府及商业团体支持这项立法。 

来源:

https://www.bsa.org/policy-filings/us-bsa-letter-on-the-national-quantum-initiative-act-nqia


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英伟达宣布开设量子-人工智能技术商业全球研发中心

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5月18日,英伟达宣布开设量子-人工智能技术商业全球研发中心(G-QuAT),配备全球最大的量子计算研究超级计算机ABCI-Q。该超级计算机由日本产业技术综合研究所(AIST)提供,搭载2020个英伟达H100 GPU,并通过英伟达Quantum-2 InfiniBand网络平台互联。系统集成英伟达开源混合计算平台CUDA-Q,用于协调大规模量子计算应用的硬件和软件。英伟达与AIST的合作将推动量子纠错和应用开发,助力构建实用化、加速化的量子超级计算机。

来源:

https://nvidianews.nvidia.com/news/nvidia-powers-worlds-largest-quantum-research-supercomputer


Quantum Circuits与NVIDIA和Supermicro合作加速量子-高性能计算研究

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5月18日,Quantum Circuits宣布与NVIDIA、Supermicro、耶鲁量子研究所及QuantumCT达成合作,通过在其纽黑文总部部署英伟达Grace Hopper超级芯片,显著提升量子科研领域的加速计算资源获取能力。合作重点聚焦于量子纠错技术(QEC),利用Quantum Circuits独创的双轨腔量子比特(DRQ)架构,该架构具备内禀错误检测功能,可大幅降低系统开销并提升容错效率。此次合作将Quantum Circuits的量子软件工具链与英伟达CUDA-Q平台深度集成,借助GPU加速技术实现量子应用的实时测试及量子-经典混合工作流验证。

来源:

https://quantumcircuits.com/quantum-circuits-nvidia-team-up/


台湾NCHC将推出支持NVIDIA的超级计算机以支持量子研究

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5月18日,台湾高性能计算中心(NCHC)宣布部署一套基于NVIDIA硬件的新一代AI超级计算机,其性能较前代Taiwania 2系统提升8倍以上。该系统将重点支持量子计算、气候建模及AI研究,助力包括台湾AI快速推进计划(Taiwan AI RAP)和台湾大语言模型计划(TAIDE)在内的重点项目,推动本地化语言模型开发及医疗、教育等领域的应用。量子研究方面,NCHC采用英伟达CUDA-Q量子计算平台及cuQuantum量子模拟库,实现了混合计算工作流和大规模量子模拟,并开发了量子分子生成器和cuTN-QSVM等工具。NCHC计划进一步整合DGX Quantum量子计算系统,强化混合计算架构,并通过申请机制为学术界、政府机构及初创企业提供广泛的计算资源支持。

来源:

https://blogs.nvidia.com/blog/taiwan-research-supercomputer/


Quantum Machines推出QUAlibrate开源框架,加速量子计算机校准

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5月19日,量子计算控制解决方案供应商Quantum Machines宣布推出QUAlibrate,这是一个用于校准量子计算机的开源框架。QUAlibrate将量子计算机的校准时间从数小时缩短至数分钟,解决了量子计算扩展的关键瓶颈。该框架支持模块化校准,具备完全可定制的校准节点和图,能够实现多量子比特并行校准。其基于QUAM(量子抽象机)架构,简化了量子系统的建模和校准流程,并通过直观的Web界面提供实时可视化和数据管理功能。QUAlibrate完全开源,采用BSD-3许可,旨在促进全球共享和推进校准协议的生态系统。

来源:

https://www.quantum-machines.co/products/QUAlibrate/

https://venturebeat.com/games/quantum-machines-launches-qualibrate-open-source-framework-to-speed-quantum-computer-calibration/


LG Uplus为韩国主要公共机构实施后量子密码学

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5月20日,LG Uplus宣布将基于后量子密码学(PQC)的安全系统应用于韩国通信委员会(KCA)的关键系统。该项目是韩国互联网振兴院(KISA)主导的“2025年PQC试点过渡支持项目”的一部分,韩国信息通信技术协会(TTA)和韩国通信委员会参与其中。LG Uplus计划将PQC模块应用于虚拟专用网络(VPN)、虚拟桌面基础设施(VDI)以及基于计算机的测试(CBT)等安全基础设施,预计验证工作将在今年内完成。该公司还应用了自有专有技术,可对美国国家标准与技术研究院(NIST)指定的七种算法以及国内的KpqC进行优化并选择性使用。

来源:

https://biz.chosun.com/en/en-it/2025/05/20/N3U5MWSCPNFJXCQNPUGNQ5BL4A/


D-Wave Advantage2量子计算机全面上市

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5月20日,D-Wave宣布其性能最强的Advantage2™量子计算机正式全面上市。Advantage2系统通过Leap™量子云服务上线,并支持本地安装。作为一款退火量子计算机,Advantage2功能强大且节能高效,能够解决商业和科学领域中复杂的计算问题。该系统拥有超过5000个量子比特和15路连接能力,支持多达200万变量和10万约束条件的混合求解器服务,适用于大规模实际应用。其高性能处理器架构和全栈生态系统设计,可显著提升解决复杂问题的效率和质量。

来源:

https://www.dwavequantum.com/solutions-and-products/systems/


IQM将向芬兰交付300量子比特量子计算机

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5月20日,IQM宣布将向芬兰VTT技术研究中心交付两台量子计算机:2026年交付的150量子比特计算机和2027年交付的300量子比特计算机。这两台IQM Radiance量子计算机将与芬兰高性能计算(HPC)基础设施集成。300量子比特系统由两个超导150量子比特处理器提供动力,专门设计用于量子纠错(QEC)实验,是迈向容错量子计算的关键一步。IQM此前已向VTT交付了5量子比特、20量子比特和50量子比特的量子计算机,助力芬兰量子生态系统的发展。

来源:

https://meetiqm.com/press-releases/iqm-to-deliver-world-leading-300-qubit-quantum-computer-to-finland/


微软宣布将PQC算法纳入Windows Insiders和Linux

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5月20日,微软宣布将后量子密码学(PQC)算法引入Windows Insiders(Canary Channel Build 27852及以上版本)和Linux(SymCrypt-OpenSSL 1.9.0版本)。这一举措旨在帮助客户在其运营环境中探索和实验PQC,提前评估新算法与现有安全基础设施的兼容性、性能和集成情况。微软通过Cryptography API: Next Generation(CNG)库和证书及加密消息功能,将ML-KEM和ML-DSA算法引入Windows Insiders,同时在Linux中通过SymCrypt-OpenSSL支持TLS混合密钥交换。微软还计划进一步扩展PQC算法支持,以满足全球法规要求,并推动量子安全认证机制的标准化。

来源:

https://techcommunity.microsoft.com/blog/microsoft-security-blog/post-quantum-cryptography-comes-to-windows-insiders-and-linux/4413803


IonQ和Einride合作,将量子增强型物流引入自主货运运营

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5月20日,IonQ宣布与全球货运移动技术公司Einride达成战略合作伙伴关系,共同开发用于优化自动驾驶及电动货运车队运营的量子计算应用。此次合作将攻克传统经典计算机难以应对的复杂路径规划与调度难题,旨在提升物流系统的效率、可靠性与可持续性。该合作伙伴关系标志着IonQ加速拓展欧洲市场(尤其瑞典地区),此前该公司已与空客、阿斯利康等企业建立多项合作。双方将联合开发针对大规模路径规划与调度问题的量子应用程序,提升全球货运行业的效率、可靠性与可持续性。

来源:

https://ionq.com/news/ionq-partners-with-swedens-einride-to-develop-quantum-supply-chain-and


悉尼大学量子物理学团队与微软量子专家合作成立公司Emergence Quantum

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5月22日,悉尼大学量子物理团队联合微软量子项目资深专家David Reilly教授与Thomas Ohki博士成立商业化研发公司Emergence Quantum,旨在为全球量子科技企业提供定制化技术解决方案。公司聚焦量子计算中间层技术开发,支持自旋、光子、离子及超导等多类量子比特平台,并涉足AI、数据中心及高效经典计算交叉领域。团队凭借近十年与微软合作经验,主张避免直接竞争,强化生态协作。公司获悉尼大学长期支持,包括1.5亿澳元纳米科学中心设施资源,暂未引入风投,以客户合作优先。
来源:

https://www.australianmanufacturing.com.au/university-of-sydney-quantum-team-launches-emergence-quantum-to-deliver-commercial-rd/


Quobly获2100万欧元以启动100量子比特硅芯片的工业生产

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5月22日,总部位于法国的量子微电子初创公司Quobly宣布获得2100万欧元融资,用于加速具有100个物理量子比特的硅基量子处理器产业化进程。该项目名为Q100T,建立在法国原子能与替代能源委员会(CEA)和法国国家科学研究中心(CNRS)15年研究基础上,并得到包括与意法半导体(STMicroelectronics)独家合作在内的多方支持。Quobly计划在“法国2030“国家战略框架下,通过从实验室规模验证转向可制造的CMOS兼容量子平台,于2027年前实现量产准备。此次资金资金包包含法国公共投资银行提供的1500万欧元拨款,以及Quobly自有股权跟投的600万欧元。 

来源:

https://quobly.io/news/a-new-e21m-funding-round-for-quoblys-q100t-quantum-technology-project/ 


Quandela推出光量子计算机Belenos

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5月22日,Quandela宣布推出12量子比特高性能光量子计算机Belenos,据称其计算能力较该公司2022年产品提升4000倍。该系统已通过云平台向全球30个国家超过1200名用户开放,并将作为EuroHPC/GENCI计划的一部分,于2025年底部署至法国原子能与替代能源委员会(CEA)的超算中心。Quandela计划在2026年通过下一代系统Canopus再次实现量子比特数量翻倍,目标计算能力较初始平台提升1600万倍,并力争三年内研制超过40量子比特的机型。Belenos可支持结构力学、材料科学和气象学等领域的量子机器学习及经典-量子混合计算应用,目前商业应用已占该平台活动的25%。 

来源:

https://www.quandela.com/about-us/newsroom/belenos-the-worlds-most-powerful-photonic-quantum-computer-launched-by-quandela/ 


苏黎世仪器和罗德与施瓦茨将为澳大利亚国家量子计算测试台设施提供支持

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5月22日,苏黎世仪器(Zurich Instruments)及其母公司罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)被选为澳大利亚首个国家量子计算测试平台设施(NQCT)的核心合作伙伴,该项目已获得昆士兰州量子与先进技术商业化基础设施计划近600万澳元的资助。该国家量子计算测试平台将整合:QuantWare提供的超导量子比特技术、罗德与施瓦茨的先进测试测量设备和苏黎世仪器的控制系统,为澳大利亚研究人员构建开放式量子研究平台。该设施将支持量子硬件的实操开发、量子纠错技术研究与定制化量子处理器(QPU)设计。在推动本土创新与人才培养的同时,该平台将与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)基于LabOne Q的软件框架实现深度集成。

来源:

https://www.rohde-schwarz.com/jp/about/news-press/all-news/zurich-instruments-and-rohde-schwarz-to-back-the-national-quantum-computing-testbed-facility-in-australia-press_releases_detailpage_229356-1562762.html


BTQ与Quandela签署谅解备忘录,推进量子工作量证明协议

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5月22日,BTQ Technologies 与法国量子计算公司Quandela签署谅解备忘录,双方将联合探索如何利用光子量子计算,通过BTQ的量子采样工作量证明(QS Pow)协议,推动高能效区块链验证。合作聚焦利用Quandela的真实和模拟玻色子采样数据测试QS Pow性能,以降低传统工作量证明系统的计算和能源需求。根据备忘录,双方将探索Quandela光量子计算平台的实际用例,利用其Perceval云平台的玻色子采样技术并分析相关数据在BTQ测试网上的表现,还将评估商业化路径。此外,双方会探索减少量子过程误差的技术,并评估Quandela的Belenos量子处理器融入 QS Pow 协议未来版本的可能性。

来源:

https://www.prnewswire.com/news-releases/btq-technologies-signs-mou-with-quandela-to-advance-quantum-proof-of-work-protocols-302463172.html


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哈尔滨工业大学等实现元学习辅助的量子门鲁棒控制

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研究提出了一种元强化学习量子控制算法(metaQctrl)。该算法通过双层学习框架,利用内部强化学习网络针对特定优化问题进行决策,外部元学习网络适应环境变化并提供反馈,从而增强量子门控制的鲁棒性和保真度。在存在不确定性的情况下,相比传统方法,metaQctrl能够以更少的控制脉冲实现更高的保真度,有助于探索量子速度极限并推动量子电路的实现。研究成果于5月19日发表于《npj Quantum Information》(npj量子信息)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41534-025-01034-9


美国摩根大通等揭示量子机器学习中的隐私特征

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研究指出,在分布式环境中,机器学习模型的梯度信息可能被多方共享,从而导致数据隐私泄露。研究首次将变分量子电路(VQC)的动态李代数(DLA)与隐私保护联系起来,发现多项式大小的DLA虽然有利于VQC的可训练性,但也可能导致输入数据的“弱隐私泄露”。研究进一步分析了从快照中恢复原始输入数据的条件,提出了编码图的经典可模拟性、与DLA基的重叠性及其傅里叶频率特性等关键因素。这些发现为量子机器学习模型的设计提供了指导,帮助在可训练性和隐私保护之间取得平衡。研究成果于5月19日发表于《npj Quantum Information》(npj量子信息)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41534-025-01022-z


奥地利因斯布鲁克大学等实现最优泡利弦生成

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研究了证明了最小生成集的元素数量,并提出了生成任意泡利旋转序列的最优复杂度算法。研究还发现,通过调整反对易生成元对的比例,可优化生成速率。该成果对基于测量的量子计算、囚禁离子量子计算及容错门集构造具有重要意义。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Letters》(物理评论快报)。

来源:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.200601


美国卡弗里理论物理研究所等研究带隙量子物质稳定性及绝热噪声纠错

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研究指出,量子纠错码(QECC)的码空间通常对应于量子物质带隙相中的简并基空间,其稳定性与相干误差过程直接相关。只要绝热演化使状态足够接近初始基空间,量子码就能从绝热噪声信道中恢复,并在热力学极限下达到渐近完美的保真度。研究还发现,使用特定解码器(如最小权重完美匹配)时,通常会在带隙相中遇到纠错阈值。在绝热演化已知的情况下,通过稳定器测量和泡利反馈,量子信息甚至可以在相边界处恢复,尽管其解码跃迁与非相干泡利噪声的最优解码跃迁属于不同普适性类别。这表明在稳定器量子纠错码中,非局域相干噪声可以有效退相干。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Research》(物理评论研究)。

来源:

https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.7.023166


波兰雅盖隆大学等研究张量网络方法在优化和采样中的局限性

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研究团队开发了一种基于启发式张量网络的算法,用于揭示伊辛自旋玻璃系统的低能谱,并将其应用于准二维晶格,支持GPU硬件加速。该方法在处理多达24个自旋的大晶胞时表现出色,但在处理大规模问题时,其解的质量和速度均不如D-Wave Advantage量子退火器和模拟分岔算法。对于自旋次数超过5000的问题,张量网络方法的解比伊辛机差0.1%到1%,速度慢两个数量级。对于嵌入瓦片种植实例,张量网络方法的误差约为0.1%,但解的多样性不如伊辛机。研究结果表明,尽管张量网络方法在某些情况下表现良好,但在大规模优化和采样任务中仍存在局限性。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Applied》(物理评论应用)。

来源:

https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.23.054049


美国T.C.M. 集团卡文迪什实验室等研究随机量子电路中的纠缠和复杂性

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研究团队分析了随机电路生成的状态的纠缠结构,并对部分位置进行投影测量,推导出测量后状态平均纠缠熵的严格下限。他们证明,在超过某个恒定临界深度时,自然电路结构(如砖砌电路和随机全息张量网络)会产生宏观长程纠缠。这一发现基于新的无副本理论技术,利用多用户量子信息理论工具,将问题映射到自回避游动的统计力学模型上。研究还表明,标准矩阵积态算法在超过某个常数深度和键维数时会失效,且这些随机常数深度量子电路无法被亚对数深度的经典电路模拟。研究成果于5月19日发表于《Physical Review X》(物理评论X)。

来源:

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.15.021059


北京量子院等提出解决NISQ设备上错误学习问题的量子-经典混合算法
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研究提出了一种基于伊辛模型的量子-经典混合算法,用于解决带错学习(LWE)问题。LWE问题对后量子密码学和计算学习理论具有重要意义。该算法将LWE转化为最短向量问题,并通过可变量子比特将格向量编码为伊辛哈密顿量。通过识别低能哈密顿量能级来提取解,该方法适用于有噪声的中型量子器件。算法所需的量子比特数少于m(m+1),其中m是样本数。其时间复杂度取决于特定的量子特征值求解器,且在量子近似优化算法下表现出良好的性能。研究团队通过在5量子比特量子器件上求解二维LWE问题验证了该算法,证明了其在近期量子器件上解决有意义的LWE实例的潜力。研究成果于5月20日发表于《Communication Physics》(通信物理)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s42005-025-02126-w#author-information


北京量子院等揭示超导量子比特阵列中宇宙射线引起的相关误差

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研究发现,宇宙射线中的μ子和γ射线会诱发准粒子(QP)爆发,从而导致相关误差,这些误差可能破坏量子误差校正(QEC)所必需的量子比特的拓扑保护特性。研究团队通过监测电荷宇称跃迁和比特翻转,直接观察到由μ子引起的QP爆发,并分离了μ子和γ射线的贡献。此外,研究还发现,电荷宇称跃迁对QP爆发的灵敏度远高于比特翻转,这为宇宙射线粒子、低质量暗物质和远红外光子的探测提供了新的可能性。研究成果于5月20日发表于《Nature Communications》(自然·通讯)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41467-025-59778-z


美国洛斯阿拉莫斯国家实验室等利用量子神经网络形成高斯过程

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量子神经网络(QNN)在量子信息处理中具有重要应用。研究团队证明了在大希尔伯特空间极限下,深度量子神经网络的输出收敛于高斯过程(GP)。研究考虑了QNN作用在训练集上的量子态,通过计算输出分布的所有矩,并利用Carleman条件证明其收敛于多变量高斯分布。该结果不仅为理解 QNN 的行为提供了新视角,还为利用高斯过程进行量子机器学习任务提供了理论基础。此外,研究还讨论了如何利用这些结果研究非完全 Haar 随机但形成 t-design的QNN,这在实际应用中更具意义。研究成果于5月21日发表于《Nature Physics》(自然·物理)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41567-025-02883-z


浙江大学等利用可编程超导处理器进行量子集成学习

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研究团队提出了一种量子版本的自适应增强(AdaBoost)集成算法AdaBoost.Q。该算法通过改进传统AdaBoost算法的核心权重更新机制,利用量子分类器的概率信息,实现了对训练样本权重的精细调整,从而显著提升了量子分类器的性能。研究团队在可编程超导处理器上进行了实验验证,通过两个监督学习实验展示了AdaBoost.Q的有效性。在对MNIST手写数字数据集进行十分类任务时,AdaBoost.Q将测试准确率从80.5%提升至86.7%;在对自旋链模型的三种量子相进行分类任务时,测试准确率从80%提升至100%。研究成果于5月21日发表于《npj Quantum Information》(npj量子信息)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41534-025-01037-6


澳大利亚莫纳什大学等将量子计算机上的拓扑信号处理用于高阶网络分析

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研究团队提出了一种通用量子算法,用于在拓扑信号处理(TSP)中实现滤波过程,并将其应用于基于霍奇分解的网络数据分析。该算法利用近期量子拓扑数据分析算法中引入的工具,并结合量子奇异值变换框架中的光谱滤波技术。尽管存在关于量子态数据编码和检索的重要限制,该算法仍实现了相对于已知最佳经典算法的超多项式改进。研究成果于5月21日发表于《Physical Review Applied》(物理评论应用)。

来源:

https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.23.054054


Atom Computing与斯坦福大学在¹⁷¹Yb原子的基态核自旋量子比特上实现高保真度通用门

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研究团队在光学镊子捕获的¹⁷¹Yb原子的基态核自旋量子比特上,展示了具有高保真度的通用门集。该团队实现了单量子比特门和双量子比特门的独立控制及并行应用。通过使用单量子比特和双量子比特的Clifford和对称子空间随机化基准测试电路,对超过200个CZ门进行了表征,测量得到双量子比特纠缠门的保真度为99.72(3)%(有后选择时)和99.40(3)%(无后选择时)。此外,他们还提出了一种简单优化的多参数量子门校准方法。这些成果是利用中性原子实现复杂通用量子计算的重要里程碑。研究成果于5月21日发表于《PRX Quantum》(PRX量子)。

来源:

https://journals.aps.org/prxquantum/abstract/10.1103/PRXQuantum.6.020334


英国思克莱德大学与Quantinuum等研究噪声变分量子电路的经典模拟

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研究团队提出了一种名为Lowesa的经典算法,用于高效模拟噪声变分量子电路(VQAs)的期望值。该算法结合了噪声随机电路采样的模拟思想与参数化噪声量子电路的谱分解,通过将噪声变分电路分解为低权重的傅里叶模式,实现了对噪声代价函数的近似。研究表明,该算法的均方根近似误差随噪声物理门错误率和截止频率 指数衰减。这一成果为评估噪声对量子计算任务的影响提供了有力工具,也为经典计算机模拟量子计算提供了新方法。研究成果于5月22日发表于《npj Quantum Information》(npj量子信息)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41534-024-00955-1


英国牛津大学等实现通过强化学习增强量子比特读取

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研究中,团队通过定制的训练环境,使RL代理在IBM量子设备上实现了读取脉冲的优化,不仅显著提升了量子比特状态鉴别的质量,还将读取和谐振器复位的速度提升至系统默认的近三倍。此外,优化后的波形对参数漂移具有鲁棒性,且易于在现有硬件上实现,计算开销极低。该成果为提升超导量子处理器性能提供了有效策略,证明了强化学习在量子信息处理中的重要价值。研究成果于5月22日发表于《Physical Review Applied》(物理评论应用)。

来源:

https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.23.054057


美国芝加哥大学等实现使用同调乘积码进行快速且可并行的逻辑计算

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研究团队为量子低密度奇偶校验(qLDPC)码设计了快速并行逻辑门,利用数据码和辅助码的横向逻辑差分,实现了并行泡利积测量(PPM)。对于超图积码,通过修改数据码的基本经典码构建辅助码,可在子网格上实现低时空成本的并行PPM。进一步推广至三维和四维同调积码,实现了恒定深度的快速PPM。该方法还构建了用于准备量子比特GHZ态的算法原语,展示了高效实现量子加法器的潜力,与中性原子阵列等可重构架构天然兼容,为低开销的大规模量子计算提供了新思路。研究成果于5月22日发表于《Physical Review X》(物理评论X)。

来源:

https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.15.021065


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法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学等实现超短等离子体脉冲电子干涉测量

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研究团队将超短单电子等离子体脉冲注入14微米长的马赫-曾德尔干涉仪,展示了在高频驱动下电子波包的量子相干性。实验结果表明,即使在非绝热条件下(脉冲宽度与器件尺寸相当),量子相干性依然稳健,且相干振荡在单电子状态下清晰可见。这一成果为实现飞行电子量子比特迈出了重要一步,展示了其作为局域量子比特架构替代方案的潜力,具有减少硬件占用空间、增强连接性和量子信息处理可扩展性等优势。研究成果于5月19日发表于《Nature Communications》(自然·通讯)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58939-4


德国航空航天中心等研究量子近似优化算法在高阶约束满足问题中的局限性

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研究指出,QAOA在组合优化问题上是否能提供量子优势仍不明确。研究团队分析了QAOA在随机Max-问题上的表现,发现其性能与子句与变量之比相关。作为对比,平均场近似优化算法在平均性能上优于或等于QAOA。尽管在较大的和层数下,QAOA可能仍有优势,但数值结果表明,要实现高水平的满意度需要极大的参数调整,这在变分优化和近期量子设备上都面临挑战。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Research》(物理评论研究)。

来源:

https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.7.023165


澳大利亚悉尼科技大学等研究基于中性原子qLDPC存储器的量子网络资源估计

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研究发现,与传统表面码相比,qLDPC码在资源效率和逻辑量子比特数量方面具有显著优势。在近期可实现的块大小下,该方法能够实现中高保真度的相关性,为大规模商用量子网络的长期发展提供了新的思路。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Research》(物理评论研究)。

来源:

https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.7.023160


韩国浦项科技大学等研究多端石墨烯基约瑟夫森结中安德烈夫带的隧道光谱

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研究团队对三端石墨烯约瑟夫森结的人工拓扑能带结构进行了研究。利用隧道谱和磁通门,团队直接映射了安德烈夫束缚态(ABS)能谱,展示了与不同拓扑不变量相关的带隙态之间的跃迁。该研究揭示了基于石墨烯的多端约瑟夫森结在设计高维能带拓扑方面的潜力,为绝热量子传输和拓扑态的研究提供了重要实验依据。研究成果于5月21日发表于《Science Advances》(科学进展)。

来源:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads0342


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日本NTT基础研究实验室等提出高维纠缠促进线性光学融合方法
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研究团队提出了一种新的量子测量方法,能够将一对维度为d的高维量子位对概率性地投影到二量子比特子空间中的贝尔态上。该方法可以通过线性光学电路实现,且在无辅助光子时的成功概率为1−d−1,在有2(2k−1)个辅助光子时的成功概率为1−d−(k+1)。这一方法使得两个独立制备的高维纠缠态能够在二维空间中以更高的概率实现纠缠,相比传统的线性光学融合门在量子比特上的成功概率有显著提升。作为应用,研究团队还提出了一种基于三量子比特GHZ态和量子记忆的快速量子中继协议。研究成果于5月20日发表于《Physical Review Letters》(物理评论快报)。

来源:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.200801 


美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校实现利用能量纠缠光子进行纳米和阿秒尺度的快速量子干涉测量

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团队利用高度非简并的能量纠缠光子对(光子频率相差177 THz)增强双光子干涉,即使在存在背景和损耗的情况下,也能实现纳米(阿秒)级的测量分辨率。实验中,仅用约10⁴个光子对就完成了对金属薄膜厚度的无损测量,结果与原子力显微镜一致,但无需破坏性手段。该技术能够在数秒内完成非接触式测量,适用于背景、损耗或光敏性等光学挑战性环境,为高精度计量研究提供了新的工具。研究成果于5月21日发表于《Science Advances》(科学进展)。

来源:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw4938


德国锡根大学等证明量子比特上所有不相容的测量都会导致多粒子贝尔非局域

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研究证明在多粒子场景中,任何一组对量子比特的不相容测量都会导致贝尔不等式被违反,且所有参与方执行相同的测量。这一发现揭示了双粒子非局域性和多粒子非局域性的根本区别,表明测量不相容性在多粒子系统中具有超激活特性,可作为一种重要资源。此外,该研究还表明量子比特的测量不相容性可以通过与设备无关的方式进行验证,为量子信息处理提供了新的理论基础。研究成果于5月21日发表于《Physical Review Letters》(物理评论快报)。

来源:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.200201


意大利国际理论物理中心研究惰性量子测量引擎中的精确工作统计

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研究发现,在连续周期内提取的功是一个二阶马尔可夫过程,表现出瞬态异常扩散的滚动特性。团队推导出了功的有限时间矩和首次通过时间统计的精确解析表达式,并找到了最大化每周期平均提取功率的最佳惰性概率。这一成果为量子信息处理中的能量优化提供了新的理论框架。研究成果于5月21日发表于《Physical Review Letters》(物理评论快报)。

来源:

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.200402


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英国剑桥大学等揭示有机半导体中激子的拓扑和量子几何特性

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研究发现,激子可以表现出受反演对称性保护的拓扑非平凡态,并识别出一类能够实现预测激子拓扑相的有机半导体材料。通过实验实现的应变和材料的化学功能化,可以有效调控这些拓扑相。借助量子黎曼几何,研究团队预测拓扑非平凡激子的质心空间分布存在一个显著超过晶胞尺寸的下限。此外,研究还表明,介电环境可以调控激子的量子几何特性。这一发现将激子物理与拓扑量子几何相结合,为未来有机光电应用(如太阳能电池和发光二极管)提供了新的可能性。研究成果于5月19日发表于《Nature Communications》(自然·通讯)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41467-025-59257-5#author-information


英国卡迪夫大学等开发用于低剂量近红外光电检测和图像通信的高响应度胶体量子点光电晶体管

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研究发现,长链二硫醇配体(如1,10-癸二硫醇,DDT)能够显著抑制水平电子传输和电子捕获,从而提高光电晶体管的响应度。通过新型配体交换技术,研究团队开发出探测率超过10¹⁴ Jones的高性能混合光电晶体管,并成功实现了基于近红外光通信系统的图像传输。这种长配体PbS量子点/InGaZnO混合光电晶体管在低剂量近红外成像和光通信领域展现出巨大潜力,尤其适用于需要检测低频微弱光信号的场景。研究成果于5月19日发表于《Light:Science&Applications》(光:科学与应用)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41377-025-01853-7


德国杜塞尔多夫大学等提出面向真正纠缠态流形的可扩展主动转向协议

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研究团队提出了一种针对多体纠缠态的主动操控协议。该协议涉及多个量子比特,这些量子比特接受弱贝尔对测量,并带有主动反馈。反馈操作经过优化,以最大化量子Fisher信息。该方案能够有效地实现真正纠缠的单参数态流形。数值模拟表明,该协议对最多22个量子比特的系统具有可扩展性,并允许在整个系统中实现高度多体纠缠。研究成果于5月19日发表于《Physical Review Research》(物理评论研究)。

来源:

https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.7.023170


德国斯图加特大学等研究4H碳化硅肖特基二极管低温下单个V2缺陷的量子特性

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研究团队探索了缺陷附近自由载流子的耗尽对V2光学跃迁线的影响,并通过电学调谐实现了线宽的显著缩小。他们还研究了V2中心的电荷-光子动力学,发现了其主导的光子电离过程的特征速率和波长依赖性。此外,研究团队展示了肖特基二极管与光学微结构的低温集成,并验证了其在量子网络应用中的几个关键协议,包括基于测量的光学跃迁稳定化、电子自旋相干操控和核自旋重复单次读出。这些发现为固体中可扩展和可重复的光学自旋缺陷中心的应用铺平了道路。研究成果于5月20日发表于《Nature Communications》(自然·通讯)。

来源:

https://www.nature.com/articles/s41467-025-59647-9


浙江大学等机构在莫尔腔量子电动力学研究中取得突破

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研究提出了一种基于多层莫尔光子晶体的新型量子电动力学结构。受莫尔条纹特性启发,该结构具有坚固的隔离平带,其光子态密度接近无限大,从而实现了高珀塞尔因子和对发射器位置的较大容差,突破了传统光子腔的限制。实验中,团队演示了莫尔腔中量子点的多种腔量子电动力学现象,通过珀塞尔增强和抑制效应,实现了量子点辐射寿命高达40倍的调谐范围。该研究为增强量子光源和量子互联网的量子节点开辟了新途径。研究成果于5月21日发表于《Science Advances》(科学进展)。

来源:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adv8115


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IBM Quantum Learning推出完整量子计算课程系列

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5月21日,IBM Quantum Learning宣布其“理解量子信息和计算”系列课程正式完成并全面上线。该系列包含四门课程:(1)量子信息与计算基础;(2)量子算法基础;(3)量子信息的一般公式;(4)量子纠错基础。课程设计参考了传统研究生阶段的“量子计算入门”课程。每个视频讲座均配有详细说明,涵盖关键方程式、电路和代码示例,形成一本补充核心视频内容的数字教科书。

来源:

https://www.ibm.com/quantum/blog/understanding-quantum-information-and-computation


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《2025年泰雷兹数据威胁报告》显示,多数机构对量子计算潜在风险的担忧持续加剧

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5月20日,《2025年泰雷兹数据威胁报告》发布。报告显示,63%的受访者将量子计算的“未来加密破解”列为首要威胁,量子计算机可能攻破现行加密算法,使数据暴露。61%关注“密钥分发漏洞”,58%担忧“现在截获、未来解密”(HNDL)威胁。超半数机构正重新评估加密策略,60%已开展后量子密码学(PQC)解决方案的原型测试或评估,但仅三分之一依赖电信或云服务提供商管理转型。泰雷兹数据安全产品全球副总裁Todd Moore指出,后量子准备倒计时已开始,但加密技术更新速度仍低于预期,受遗留系统、技术复杂性及创新与安全平衡等挑战影响。

来源:

https://cpl.thalesgroup.com/data-threat-report

https://cpl.thalesgroup.com/about-us/newsroom/2025-thales-data-threat-report-reveals-nearly-70-percent-of-organizations-identify-ais-fast-moving-ecosystem-as-top-genai-related-security-risk

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