量子测量

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科学家首次实时观测到原子核自旋翻转,突破量子测量极限
新浪财经· 2025-09-07 18:33
研究团队利用扫描隧道显微镜(STM)针尖检测单个原子内电子状态变化,间接测量到原子核自旋(nuclear spin)的量子态 翻转现象。 STM 配备一根原子级锐利探针,能够探测单个原子并成像到原子级细节。虽然 STM 不能直接感知原子核自旋,但研究人员 借助核自旋与电子自旋之间的超精细相互作用,间接读取到核自旋的状态。 大约十年前,科学界首次利用 STM 成功跟踪单电子的自旋。此次,代尔夫特团队在此基础上提出:是否可以用同样的方法 在时间维度上观测核自旋。 研究团队在钛酸锶基底上选取具核自旋特性的钛原子作为观测对象。STM 针尖通过感知原子外围电子状态,捕捉到核自旋 在两种量子态间的转换信号。 IT之家 9 月 7 日消息,荷兰代尔夫特理工大学研究团队首次成功在实时条件下观测到单个原子核的磁性自旋在不同状态之 间的翻转,被认为是实现原子尺度量子探测的重要进展。 斯托尔特强调:"任何新实验领域的第一步是能够对其进行测量,而我们已经在原子尺度上实现了核自旋的测量。" IT之家查询发现,相关研究成果已于 8 月 21 日发表在《自然-通讯》上(DOI: 10.1038 / s41467-025-63232-5)。 ...
量子专题:2025量子互联网与算网协同体系架构白皮书
搜狐财经· 2025-08-26 00:07
量子信息技术基础 - 量子力学核心概念包括叠加态、纠缠态和量子测量,用于描述微观粒子运动状态[19][20][23][37] - 量子通信应用包含量子密钥分发(QKD)、量子隐形传态和量子安全直接通信(QSDC),基于量子不可克隆原理实现绝对安全通信[11] - 量子计算分为四阶段发展,现有超导、离子阱等物理平台,关键算法包括Shor算法和Grover算法,利用量子态叠加原理实现并行运算[11] - 量子精密测量突破标准量子极限,应用于量子时钟网络和长基线望远镜等领域[11] - 实验系统涵盖线性光学、原子和超导等平台,需满足DiVincenzo五大要求[1] 量子互联网架构 - 量子互联网发展分六阶段:可信中继、准备和测量等,现有多国部署可信中继网络[1] - 量子中继分四代发展,第一代含预报式纠缠分发技术,全光中继采用簇态方案[1] - 协议栈方案包括Van Meter五层和Wehner五层等多类架构[1] - 分组交换技术采用基于经典-量子混合帧和经典帧辅助混合分组交换两种方案,实现单光子与纠缠网络数据传输[1][16] 量子互联网运行模式 - 设计初期少资源量子互联网运行模式,分为用户网络与主体网络,节点类型包含用户和路由器等[1] - 采用集中式调控机制,请求分为本地处理与远程处理两种方式[1] - 以BBM92-QKD和分布式量子计算为例展示应用协议运行,需先建立端到端纠缠信道再执行协议[1][17] 量子算网协同 - 量子计算协同化呈现三大趋势:量子云计算、量子-超算融合和分布式量子计算[1] - 因量子应用对保真度、延迟等特殊要求,需通过算网协同实现资源优化[1] - 研究方向聚焦资源抽象与建模、量子业务建模和调度框架建模三大领域[1] - 量子互联网当前处于发展初期,未来需突破量子中继、纠错码等技术,结合经典基础设施催生新业态[1][12]
国盾量子上半年收入增超七成:同比减亏,量子计算收入激增284%
新浪财经· 2025-08-13 07:45
公司业绩表现 - 公司2025年上半年实现收入1.2亿元,同比增长74.54%,量子计算、量子通信、量子测量三大板块业务收入均有增长 [2] - 归母净亏损2379万元,同比减亏 [2] - 研发投入5517.08万元,同比增长33.77%,占营业收入比为45.46% [2] 量子计算业务 - 量子计算业务板块收入5596.05万元,同比增长283.92% [2] - 为合肥先进计算中心"巢湖明月"提供200比特超导量子计算机、超量融合系统及配套软硬件设施,已完成试运行 [2] - 为中电信量子集团提供一体化整机搭建服务,国内单台比特数最多的超导量子计算机"天衍-504"完成验收 [2] - 将向海外交付一台25比特超导量子计算机整机 [2] - 参与中国105比特超导量子计算机"祖冲之三号"研究,刷新量子计算优越性世界纪录 [2] - 公司量子计算业务自2020年正式产生营业收入,截至2025年上半年累计收入超过2.3亿元 [4] 量子通信业务 - 量子通信业务收入5173.77万元,同比增长28.1% [5] - 参与我国首次实现的上万公里星地量子通信研究 [5] - 为成都、上海、深圳等地量子城域网建设提供设备及技术支持 [5] - 参与多项能源、金融等关键行业应用建设 [5] - 中国电信推出的"量子密话密信"用户超过500万,具备承载超千万用户能力 [5] - 拟与中电信量子科技有限公司签订1400万元专项技术服务合同 [5] - 计划与中电信量子集团签订7654.18万元框架协议,提供量子密钥分发软硬件设备 [5] 量子测量业务 - 量子测量业务营收856.51万元,同比增长13.75% [7] - 冷原子重力仪产品实现2台销售,尚有3台在手订单未执行 [7] 行业动态 - 全球已有29个国家和地区制定推出量子信息领域发展战略规划或法案文件 [7] - 欧盟启动《量子欧洲战略》,芬兰、西班牙政府宣布《2025—2030年量子技术战略》 [7] - 美国、英国、韩国、澳大利亚等通过追加投资加大对量子科学研究的投入与合作 [7] - 中国"十四五"规划和2035远景目标纲要多次提到"量子科技" [7] - 2025年《政府工作报告》指出要培育量子科技等未来产业 [7] - 量子信息技术正逐步从实验室研究走向产业化应用,进入"产学研用管"协同推进新阶段 [7] 股价表现 - 截至8月12日收盘,公司股价报收277.6元/股,涨0.63% [8]
研判2025!中国量子测量(量子传感)产业链、市场规模及投融资分析:市场规模大幅增长,国防军事为主要应用领域[图]
产业信息网· 2025-08-10 08:36
量子测量技术概述 - 量子测量利用量子力学特性如量子态分立性、相干性和纠缠性实现超高精度传感测量 [1] - 量子传感器具有超高精度、高灵敏度和超快响应速度特点 突破传统传感器精度天花板 [1][2] - 典型量子传感器包括量子化学传感器、原子钟、量子重力仪、量子干涉仪、量子磁力计和量子温度计 [2][4] 量子测量市场规模 - 2024年全球量子测量市场规模达16.7亿美元 同比增长14.4% [1][10] - 北美地区占比38.9% 欧洲占比28.1% 中国占比18.0% [1][12] - 中国量子测量产业规模2024年增长至21.4亿元 同比增幅超30% [1][16] 技术应用领域 - 当前应用以军事国防为主占比43.2% 民用占比30.6% 科研占比26.2% [8] - 国防军事领域用于威胁检测、态势感知和早期预警系统 [8] - 民用领域在医疗、通信、能源和交通等行业具有巨大应用潜力 [8] 产业链结构 - 产业链包括感知层、网络层、平台层和应用层四层结构 [5] - 感知层负责探测温度、压力、旋转和位置等物理量 [5] - 平台层结合云计算与人工智能技术提供决策支持与数据保障 [5] 全球融资情况 - 2024年全球量子测量领域融资规模达3.6亿美元 同比增长51% [14] - 融资数量为11例 美国在投融资方面优势显著 [14] - 融资集中化趋势明显 为技术研发和应用提供有力支持 [14] 中国企业融资动态 - 中科酷原2025年2月和7月完成两次战略融资 7月融资达数千万人民币 [18][20] - 国测量子2025年5月完成A轮融资 投资方包括河北沿海产业投资基金、粤科金融和湖州经开集团 [18][20] - 2024年9月国测量子获得华为旗下哈勃投资战略投资 [20] 技术发展趋势 - 未来5-10年将基于新原理、新材料开发更多类型量子传感器 [1][21] - 量子传感器将与人工智能、大数据等新兴技术深度融合 [1][21] - 技术持续突破将推动各行业智能化升级 [21]
量子力学诞生百年 我国正迎来加速突破
新华社· 2025-07-12 15:19
量子科技发展概况 - 联合国教科文组织宣布今年为"国际量子科学与技术年",纪念量子力学诞生100周年 [1] - 量子力学催生了量子计算、量子通信、量子测量等革命性技术应用 [1] - 中国在量子计算、通信、测量领域取得新突破,包括"祖冲之三号"原型机、万公里星地量子通信、量子磁力仪等成果 [1] 量子计算领域 - 量子计算被视为下一代信息革命关键技术,其优越性是应用价值前提条件 [2] - 中国科学技术大学团队研制的"祖冲之三号"处理"量子随机线路采样"速度比最快超级计算机快千万亿倍 [2] - 科大国盾量子交付超导量子计算测控系统,为可纠错超导量子计算机研发奠定基础 [3] - 量子计算从实验室基础研究向示范应用过渡,金融、航空航天、制药等行业关注其算力优势 [2] 量子通信领域 - 中国在量子直接通信技术取得突破:刷新百公里速率纪录、构建300公里全连接网络、完成火箭搭载设备回收 [4] - 中科大团队实现中非相隔12900公里卫星量子加密传输,被《自然》杂志评价为"长距离安全通信的现实飞跃" [4] - 量子通信进入产业化推广阶段,将为金融、医疗、国家安全等领域构建信息安全防线 [5] 量子测量领域 - 国仪量子发布钻石单自旋传感器、量子磁力仪等产品,探索医疗早筛、工业锂电原料质量控制等场景 [7] - 全球首套±800千伏特高压直流量子电流传感器落地,实现电力系统应用 [7] - 中国量子测量技术处于快速发展期,但在基础理论突破、成本控制、市场接受度方面仍需追赶先进国家 [7] 行业发展特点 - 量子科技发展需兼具"领跑"能力、"抢跑"勇气和"耐跑"战略定力 [8] - 中国在量子通信领域凭借技术领先与基建优势占据战略主动,得益于国家持续投入和科研团队积累 [4]
量子算力跨越临界点
2025-06-19 17:46
纪要涉及的行业 量子信息技术行业,细分领域包括量子计算、量子通信和量子精密测量 纪要提到的核心观点和论据 量子计算 - **原理与优势**:利用量子比特叠加和纠缠特性实现并行计算,理论上特定算法可指数级加速,解决经典计算机难处理的复杂问题,如优化、模拟等;信息基本单位量子比特可处于 0 和 1 间状态,多个比特系统能表达 2^n 种状态,每增加一个比特表达能力翻倍,带来巨大应用潜力 [1][5] - **技术路线**:常见实现技术有超导、离子阱、中性原子光镊技术、光子偏振状态表示、半导体和拓扑结构;超导门保真度高、相干时间长,被谷歌、IBM 等采用;离子阱门保真度更高但扩展有困难;中性原子光镊技术对环境要求低但部分操作时间长;英特尔希望用半导体技术制备比特;微软押注拓扑结构但进展小 [1][6] - **发展现状**:产业处于早期,超导技术较成熟,各主要技术路线均有真机;应用场景包括金融、材料、生物医药等行业,重要企业联合探索用量子计算解决计算难题;目前主要应用于教育和科研市场,该市场呈上升趋势 [1][16][21] - **关键问题**:环境噪声影响物理量子,实现逻辑量子纠错困难;上游产业链浅,稀释制冷剂国外禁运,需研发替代品;测控系统设备需优化以适应低温环境;需设计芯片及 EDA 软件进行版图设计和模拟;软件算法方面需开发操作系统、编程框架等支持硬件使用 [1][17] - **未来预期**:2025 - 2030 年,专用型量子计算机将进入使用阶段,特定领域应用逐步实现,通用型量子计算机将发挥一定作用,但全面应用可能要到 2030 年后 [23] 量子通信 - **主要方向**:量子密钥分发(QKD)基于非对称加密概念,用光量子形式解决密钥安全分发问题,传递加密密钥,实际信息仍通过经典通道传递;量子隐形传态利用纠缠粒子特性传递量子态;量子直接通信将经典信息编码到光等载体上传递,已有几百公里长距离传输实验成果;还有量子随机数生成器和抗量子密码学 [9][10] - **发展现状**:量子密钥分发和量子随机数发生器已进入实用化阶段,优先用于政务、大银行、军事国防等特殊场景,未来五年应用将增多;抗抵赖密码标准推进迅速,但存在理论与实际不符问题;直接通信研究难度较小,有望取得更多进展;隐形传态仍处实验室阶段 [24][25][26] - **优势**:理论协议层面比经典协议安全性更高,信息不可克隆、复制,传递信息无法被窃取,但现有技术仍依赖经典通信信道,无超光速信息传递 [15] 量子精密测量 - **应用情况**:涉及原子钟、传感器等测量产品,应用落地较快,产品为专门目的设计,在军事和科研领域有应用,通过微观系统变化获取宏观数据 [2][4][27] 其他重要但是可能被忽略的内容 - **量子概念**:“量子”指能量以离散单位发射和吸收的形式,衍生出量子力学,研究微观世界需用量子力学原理 [3] - **量子纠错突破**:谷歌 Sycamore 量子计算机在量子纠错方面取得突破,证明逻辑量子计算机可行性,带动相关股票上涨 [4][54] - **量子比特与算力关系**:量子比特数是影响量子计算机性能的核心因素,数量增加算力指数增加,如 20 个量子比特计算机可用经典计算机模拟,50 个则几乎不可能 [39] - **超导量子计算机价格与成本**:超导技术路线下,不同规模超导量子计算机价格差异明显,20 个和 50 个比特规模价格约相差一倍,百比特规模价格差异更大;成本主要包括吸热制冷剂、芯片、测控系统和低温线缆,吸热制冷剂尤其昂贵 [40][41] - **经典计算与量子计算比较**:两者不能完全替代,经典计算机在四则运算上更快,量子计算机适合解决基于量子力学理论的复杂问题,如新材料研究等 [36] - **量子计算系统代际变化**:代际变化无严格过程,基于功能和技术突破,如第六代商业级量子计算系统量子比特数量增加,对制冷剂需求跳跃式增长 [48] - **国内招标情况**:国内量子计算、通信或测量领域招标标的规模大,多为千万级别,个别达亿元级别,每次招投标单位数量不多 [49] - **经典与量子随机数区别**:经典计算机生成伪随机数可破解,分布可能有规律;量子随机数由物理机制产生,安全性更高,无分布规律问题 [50] - **海外企业资金支持**:海外谷歌主要靠自有资金投入,IBM、IQE 和欧洲 IQM 等获政府项目资金支持 [51] - **超导技术材料**:涉及微纳加工中的铝膜及其他合金材料,高温超导与低温超导使用不同材料 [52] - **英伟达 GPU 与量子计算**:英伟达强调 GPU 在模拟量子计算中的重要性,当前阶段许多问题需借助 GPU 模拟,经典与量子结合是重要方向 [55] - **专用与通用量子计算机**:专用量子计算机专门解决优化问题,通用量子计算机能处理各种类型问题,未来五年专用设备可能率先在优化场景取得突破 [57] - **未来受益领域**:未来几年人工智能领域可能受益于专用或通用型进展,可降低能源消耗,提高经济效益 [58]
量子测量:向产业“深水区”迈进
科技日报· 2025-06-19 16:02
量子测量技术发展现状 - 世界首座220千伏量子应用示范变电站入选安徽省十大标杆示范场景 部署全球首台基于量子精密测量技术的电流互感器 体积仅为传统设备十分之一 测量精度实现量级跃升 [1] - 量子测量与量子通信 量子计算共同构成量子信息技术三大支柱 我国在原子钟技术 量子重力仪 量子磁力计等核心器件研发及产业化方面取得突破性进展 [1] - 国内量子测量技术产业化企业快速涌现 在时间 磁场 微波 转动角速度 电流 重力测量等细分领域已处于世界领先或同等水平 [6] 关键技术突破与应用场景 - 金刚石氮—空位色心量子传感技术实现纳米级空间分辨率 可应用于芯片无损检测等领域 [2] - 全球首套±800千伏特高压直流量子电流传感器成功落地 标志量子测量技术在电力系统实现应用 [6] - 量子重力仪 量子磁力仪在深部矿产勘探中测试结果与实际数据高度吻合 解决传统技术"探不着 测不准"难题 [7] - 量子测量技术为油气管道微小裂纹和应力精准感知提供新方向 显著提升灵敏度和分辨率 [7] 产业化进程与市场发展 - 国仪量子2016年成立后陆续研制出国内首台商用脉冲式电子顺磁共振谱仪 全球首款金刚石量子计算教学机等多款量子测量仪器 [5] - 量子测量技术2024年前主要处于研发阶段 近两年真正叩开市场大门 应用场景从实验场快速迈向应用场 [8] - 量子科仪节主题变化显示产业化进程加速 从基础原理科普发展到实际场景应用展示 [9] 国际竞争差距与挑战 - 高精度光钟稳定度和不确定度达10-18量级 但性能指标仍落后国际最优水平1-2个数量级 [10] - 原子自旋陀螺原理样机指标与国际相当 但系统集成和动态测量落后欧美 尤其在航空 海洋等场景抗干扰能力不足 [10] - 量子传感芯片技术研发基础薄弱 欧美已有数十家顶尖机构布局 我国需加强资源倾斜和政策支持 [12] 未来发展路径 - 需深化量子测量基础理论研究 重点培养物理 工程 材料等跨学科复合型人才 [12] - 企业应持续拓展应用场景 找到技术与成本平衡点 保持核心部件研发迭代 [13] - 建立产学研用创新平台 完善成果转化政策 预计2030年全球量子测量市场规模达数十亿美元 [15][16]
湖北掀校友回归热潮:启动“校友+”五大专项行动,打造科教优势转化助推器
21世纪经济报道· 2025-06-09 23:18
湖北省校友回归政策 - 湖北省拥有82位两院院士、1121万技能人才、1家国家实验室、45家全国重点实验室、8个大科学装置和10家湖北实验室 [1] - 湖北省政府印发《湖北省"校友回归"工作方案》,开展"校友+智力"、"校友+科技"、"校友+项目"、"校友+企业"、"校友+教育"五个专项行动 [1] - 目标到2027年招引校友人才3000人以上,建成校友企业创新创业孵化基地30个以上,校友投资重点产业项目年增长10%以上,科技成果转化合同金额年均增长不低于20% [5] 校友+智力行动 - 成立"湖北省校友工作促进会",建设"校友回归"大数据服务平台 [1] - 实施湖北省战略人才力量"十百千万"行动和博士后倍增计划 [1] 校友+科技行动 - 校友企业参与国家实验室、全国重点实验室等重大科技创新平台建设 [2] - 近两年科研院所和创新型企业引进的省级海外人才中校友占比55% [2] - 组建科技金融服务联盟,推广科技人才贷和科技型企业知识价值信用贷 [2] 校友+项目行动 - 2023年4月发布首批投资项目229个,计划总投资2934.7亿元,拟吸引民间资本916.7亿元 [3] - 聚焦建设现代化产业体系,吸引500强企业、专精特新"小巨人"企业等回鄂投资 [3] 校友+企业行动 - 设立高校科技成果转化种子基金、人才创新创业种子基金 [5] - 武汉大学校友企业在鄂累计签约投资超过6000亿元 [5] 校友+教育行动 - 支持校友企业与高校院所联合建设湖北科创学院、现代产业学院等产学研平台 [5] - 共同培养复合型、应用型人才 [5]
湖北邀全球校友回鄂创业兴业
中国新闻网· 2025-06-09 22:57
湖北省"校友回归"工作方案 - 湖北省出台"校友回归"工作方案 旨在吸引全球校友回鄂创业兴业 [1] - 湖北作为科教大省 拥有近千万名分布全球的校友资源 涵盖学界精英 商界领袖 文化名流等 [1] - 方案重点支持校友企业与高校联合建设科创学院 探索6G 人工智能 量子测量等前沿技术研发 [1] 校友经济成效 - 2017年以来 武汉大学校友企业在鄂累计签约投资超6000亿元人民币 [2] - 武汉大学全球校友组织总数达317个 覆盖20多个国家和地区 [1] - 校友龙头企业通过"校友链"有效带动"产业链"发展 [2] 政策支持措施 - 湖北省将帮助校友企业投资项目签约落地 提供精准对接服务 [1] - 计划从校友群体中引进战略科学家 科技领军人才 卓越工程师等高端人才 [1] - 通过校友智力资源与资本要素的匹配 提升招商引资和招才引智效能 [1]
差异化量子计算产业生态逐步构建(链接)
人民日报· 2025-04-28 06:11
量子科技发展现状 - 量子力学催生了第一次量子革命,带来了激光、晶体管、核磁共振等技术突破 [1] - 第二次量子革命基于量子叠加和纠缠特性,催生了量子计算、通信、测量等新兴技术 [1] - 量子计算相当于"发动机",量子通信相当于"无线电",量子测量相当于"雷达" [1] 中国量子计算产业格局 - 中国量子计算产业已形成区域协同发展格局 [1] - 安徽依托中国科学技术大学科研优势,集聚量子科技企业超70家,建设合肥量子科技省未来产业先导区 [1] - 北京、上海等地加速推进量子技术在金融、医疗等领域的示范应用 [1] 中国量子计算技术进展 - 中国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家 [2] - 自主研发的"本源悟空"搭载72位自主超导量子芯片"悟空芯",可执行200个量子线路计算任务 [2] - 研制团队全栈式完成量子芯片、测控系统、操作系统等关键点自主研发 [2] - 基本建成我国首条超导量子计算机制造链 [2]