Rigetti完成英国量子计算机的搭建；拓扑量子计算遭遇严重的挫折

Rigetti完成英国量子计算机的搭建

Rigetti及其合作伙伴已经在英国完成了首个量子计算系统的建设，并计划在2022年初通过Rigetti量子云服务提供该系统。这台商用量子计算机是英国的第一台，并且是创新英国项目的一部分，该项目还包含诸多有名的研究机构，如牛津仪器(Oxford Instruments，OI)、爱丁堡大学(University of Edinburgh)、量子软件初创企业Phasecraft以及渣打银行(Standard Chartered Bank)。

该量子系统的量子芯片由Rigetti的Fab-1制造，这是业界唯一的专用量子芯片代工厂，并且和OI合作开发下一代硬件，为金融和材料科学领域的现实问题设计量子算法。尽管量子系统已经组装好，现在正在进入测试和量子处理单元(QPU)的特征和选择，但只有通过团队的其他几项重要测试，如ProteoxLX冷却系统的交付和牛津仪器公司计算设施基础设施的建立，其才能正式进入应用。

图片来源：eenewseurope

桌面级量子计算，室温下能实现？

一家澳大利亚/德国的公司Quantum Brilliance(QB)正在开发显卡大小的强大量子加速器。它们能够在室温下工作，比今天巨大的超低温量子超级计算机的性能更强，而且很快它们就会小到足以用于移动设备，详情可见《全球量子科技与工业快讯第三十四期》。因此在不远的将来，量子优势将能被整合到任何尺寸的计算机中，并且可以从超级计算机的尺寸和成本的限制中解放出来。同时量子软件和计算将不需要通过与主机或云的快速连接来完成，而能够在需要的地方现场完成。

目前的量子计算实现一般都需要极端真空，高导磁合金和微开尔文低温冷却，但这不是一个廉价、便携或易于扩展的方式。但是QB公司的室温金刚石量子计算机是由一系列处理器节点组成。每个处理器节点由一个氮空位 (nitrogen-vacancy ，NV) 中心和核自旋簇组成。其中核自旋充当计算机的量子比特，而NV中心充当量子总线，调解量子比特的初始化和读出，以及节点内和节点间的多量子比特操作，并且量子计算是通过射频、微波、光和磁场控制实现的。

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富士通和大阪大学深化容错量子计算机的合作研究和开发

近日，大阪大学和富士通有限公司宣布成立富士通量子计算联合研究中心，作为大阪大学量子信息和量子生物学中心(Quantum Information and Quantum Biology，QIQB)的合作研究部门。新成立的研究部门将致力于开发容错量子计算机的基础技术。容错量子计算机可以在纠正量子比特错误的同时，进行精确的计算。这些努力将利用两家合作伙伴各自的优势，将QIQB先进的量子纠错和量子软件技术与富士通在计算和量子技术方面的应用知识相结合。

更具体地说，QIQB和富士通的目标是开发用于容错量子计算机的量子软件，其容错量可达数千个量子比特，以及验证其纠错操作的技术。今后，双方将加强研发合作，以实现容错量子计算技术，并通过量子技术创新解决复杂社会问题。

剑桥量子(Cambridge Quantum)开源其先进的量子计算软件包TKET

剑桥量子(Cambridge Quantum，CQ)近日完全开源了其最新的量子软件开发工具包，因此每个人都可以立即零限制使用。其github地址为https://github.com/CQCL/tket。具体来说，最新开源的v.0.15版本的TKET(读作“ticket”)提供了一个高性能量子软件开发工具包，那么全球的软件开发人员可以同时利用 Qiskit 和 Cirq 等现有平台以及最大的可用量子处理器集合开发量子软件。

在这个嘈杂的中间规模量子(NISQ)时代，需要最小化量子门数和执行时间。而TKET 将量子线路的高级硬件无关优化与所选量子设备的目标特定编译通道相结合，这保证了量子计算用户可以在不牺牲最佳性能的情况下切换量子平台，因此用户只需要专注于开发他们的量子应用，而不需要围绕任何特定硬件的特性重写代码。

PQShield和Kudelski Security达成合作伙伴关系以共同应对量子威胁

专攻后量子加密的网络安全公司PQShield近日宣布与Kudelski Security达成互惠协议，Kudelski Security是Kudelski集团的网络安全部门，他们将在接近量子计算时代之际，共同努力解决数据保护问题。根据协议，PQShield将为Kudelski的客户提供专家培训和咨询服务，并为软件和硬件提供后量子加密解决方案，从而为应对量子威胁做好准备。除了咨询服务，Kudelski证券还将建立合作推荐和合作营销关系，以支持Kudelski证券的市场战略。

Kudelski Security在2020年12月就推出了量子安全业务，其已认识到量子技术在未来带来的安全威胁。而与PQShield合作将扩大专家咨询和应用安全资源的可用性，并为客户提供利用PQShield的量子就绪加密解决方案的软件和硬件的潜力，从而强化实践。PQShield团队目前是NIST后量子密码学标准化项目的主要贡献者，目前该项目已进入收尾阶段，七个入围算法中有两个是PQShield团队贡献的。

拓扑量子计算遭遇严重的挫折

2018年，一种构建量子计算机的全新方法的前沿研究人员在《自然》(Nature)杂志上发表了一项看起来具有里程碑意义的成就。现有的量子计算机是出了名的脆弱，它们的量子比特容易产生随机错误。但如果量子位元可以由电子的奇怪结构构成，这些电子的名字很奇特，叫马约拉纳零模准粒子(MZM)，那么就不会出现错误。MZM量子比特不会遭受随机错误，就像你不会在不切断链的情况下分离它们一样，这是拓扑的基本原理。这些“拓扑”量子位元非常难以构建，但尽管存在技术上的挑战，一些研究人员确信，它们是构建具有数百或数千个量子位元的有用量子计算机的唯一途径。

但是后来的研究人员无法重现相应的实验结果。因此面对这些问题，Kouwenhoven的小组重新绘制了他们的数据，发现结论不再成立。并且在2021年3月，应Kouwenhoven的要求，《自然》撤回了这篇论文。该小组在撤回声明中表明已经不能再观测到量子化的MZM，而且其原始手稿在科学上不够严谨。然而，尽管存在各种问题，就连该领域的批评者也发现，这门科学前景大好，其研究方向仍然不容忽视。

封面图片：Violka08 / iStock

参考来源：

1.https://www.eenewseurope.com/news/rigetti-completes-uk-quantum-computer

2.https://newatlas.com/quantum-computing/quantum-computing-desktop-room-temperature/

3.https://www.hpcwire.com/off-the-wire/fujitsu-and-osaka-university-deepen-collaborative-research/

4.https://interestingengineering.com/an-advanced-quantum-computing-software-kit-is-now-open-source

5.https://www.prnewswire.com/news-releases/pqshield-and-kudelski-security-partner-to-address-quantum-threat-301386975.html

6.https://www.quantamagazine.org/major-quantum-computing-strategy-suffers-serious-setbacks-20210929/

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