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2023年11月量子新聞

2023年11月量子新聞

本期(11/1~11/30)推薦重點:

美國量子科學中心的合作研究小組,透過先進的中子散射技術和計算分析,證實了KYbSe2材料中的量子自旋液體行為,驗證了數十年前的假設,這項突破對於量子計算和超導體的發展具有重要意義。
美國萊斯大學的物理學家們在一種稱為「奇異金屬」的量子材料中發現,這種材料在特殊的量子噪聲實驗中表現出非常低的噪聲水平,在某些條件下電荷流動更像是一種集體狀態而不是由獨立的准粒子負責。
中國將打造由多顆奈米量子衛星構成的低軌量子金鑰衛星網路,提供保密通訊和金鑰分發服務,另外他們也在籌備中高軌量子衛星工程系統,目標將量子密鑰分發 (Quantum Key Distribution, QKD) 通訊,從低地軌道提升至中高軌道。
由於量子運算硬體資源取得不易,許多量子科學家尋求替代方案,例如使用 NVIDIA CUDA Quantum 模擬技術。
英國國家網路安全中心 (NCSC) 近日發布量子安全技術白皮書,指導組織從傳統公鑰加密 (PKC) 過渡到後量子加密 (PQC),報告中建議各組織的正規技術更新周期與後量子加密升級同步進行,並將抵抗量子措施整合到自然演化的 IT 系統中。
報導指出,相較於美國和中國的投入,歐洲正喪失 AI 競爭力,由於量子運算將成為開發能夠解決現實世界問題的 AI 基礎,下一個追求量子運算將是歐洲輸不起的科技競賽。
專家估計量子電腦還需要十年以上的時間,才能實現商業用途,然而培養一位量子科技的專業人才,通常需要五年以上的時間,未避免相關人才匱乏,各大學紛紛調整課綱,啟動從學士到碩士的量子培訓課程。

量子自旋液體(QSL)狀態的假說,第一次於1973年由物理學家Phil Anderson所提出。經歷了50年後,於近日終於被證實。QSL是一種不尋常的物質狀態,由糾纏或內在連結的磁性原子(自旋)的相互作用所控制。這些材料因其層狀三角形晶格和有望有助於構建高品質超導體和量子計算組件的特性而備受推崇。

— 2023/11/21 (TechNice科技島)

這項實驗使用了一種包含高度量子糾纏的特殊材料,也就是具有精確比例(1-2-2)的釔、銠和硅(YbRh2Si2)的量子臨界材料。當這種材料的溫度降低到臨界點以下時,會發生從非磁性到磁性的轉變。更令人驚奇的是,這種材料在臨界溫度以上表現出「重費米子」金屬的特性,意味著它的電荷攜帶者(准粒子)比普通電子重數百倍。實驗結果與量子臨界性的理論一致,該理論由萊斯大學的物理學家斯其苗(Qimiao Si)於2001年提出並持續研究近二十年。

— 2023/11/24 (明日科學)

中高軌量子科學實驗衛星比墨子號複雜得多,中國科學家必須在更長距離上準確傳輸量子密鑰,這也代表他們必須具備更多關鍵技術能力,比如星地光路對準、星載量子光源、系統偏振保持、近衍射極限量子發射、微振動抑制技術等。

— 2023/11/02 (TechNews 科技新報)

許多研究人員也正使用CUDA Quantum推動科學發展,如紐約州立大學石溪分校的研究人員即將CUDA Quantum應用於模擬次原子粒子的複雜相互作用,希冀能突破高能物理學的界線;惠普實驗室的一個研究小組也正透過Perlmutter超級電腦探索量子化學中的磁相變,也是同質性研究當中最大規模的模擬之一。而位於德國與瑞士的量子服務公司Terra Quantum正在開發於CUDA Quantum執行的正在開發生命科學、能源、化學和金融領域的混合量子應用程式;芬蘭的IQM也正在使其超導QPU使用CUDA Quantum。

— 2023/11/13 (Cool3c)

NCSC明確地建議:「抵擋量子電腦對傳統公鑰加密的最佳防禦手段是後量子加密。後量子加密演算法將取代當前用於密鑰建立和數位簽名和易受攻擊的公鑰加密演算法。後量子加密演算法的安全性是基於被認為對傳統和量子電腦都難以破解的數學問題。這些演算法不一定完全能替換現有的公鑰加密演算法,因此建議系統擁有者應開始規劃過渡至後量子加密。」

— 2023/11/16 (科技產業資訊室 iKnow)

歐洲必需研究可以使用量子做什麼,並告訴人們加入這個產業,才能戰勝最複雜的軍事、情報和生物安全威脅。這些超高速電腦將能夠處理大量衛星資料、開發病毒突變疫苗、模擬核武攻擊以製定防禦策略,甚至超越高度機密的政府文件的加密。

— 2023/11/28 (科技產業資訊室 iKnow)

「如果唯一知道如何使用一項科技的人只有博士,那麼該技術就不可能成功。」IBM物理研究員Olivia Lanes說。為了解決量子領域青黃不接的問題,一些大學正啟動了學士和碩士學位的量子培訓課程。也有一些大學在電機、或其他傳統理工學位上增加了量子力學的學習課程。該學士課程旨在培養具備直接使用量子裝置,且對量子力學具備相當了解的工程師。

— 2023/11/16 (TechNice科技島)

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