我半导体量子芯片研制首次实现三量子比特逻辑门

新华社采访人员从中国科学技术大学获悉，该校郭光灿院士团队近期在半导体量子芯片研制方面再获新进展，创新性地制备了半导体六量子点芯片，在国际上首次实现了半导体体系中的三量子比特逻辑门操控，国际应用物理学权威期刊《物理评论应用》日前发表了该成果。

开发与现代半导体工艺兼容的半导体全电控量子芯片，是当前量子计算机研制的重要方向之一。郭光灿团队中的郭国平教授与教授肖明、研究员李海欧、曹刚等人合作，通过理论计算分析，创新性地设计了T型电极开口式六量子点结构，该结构使得控制比特与目标比特有较强的耦合，同时两个目标比特之间的耦合较小，很好地满足了实现两个控制比特对目标比特受控非门的操控要求。他们利用优化设计的高频脉冲量子测控电路，成功实现了世界上首个基于半导体量子点体系的三电荷量子比特逻辑门，进一步提升量子计算的效率，为可扩展、可集成化半导体量子芯片的研制奠定了坚实基础。

《物理评论应用》审稿人认为，这项工作是半导体量子点量子计算方向的一个重要进展，详细、清楚地展示了高水平的实验技术，将引起学界对该领域极高的研究热情。

量子计算|固态|平台---傻大方小编总结的关键词

超导量子芯片

固态量子计算平台获新进展

据英国《自然》杂志近日发表的两篇量子信息研究论文，欧洲与美国的科学家分别报告了基于自旋的固态量子计算平台的新进展：一种可编程的二量子比特处理器，可执行两种不同的量子算法；以及单电子自旋与单光子的强耦合，让单独的量子比特可以相互作用。

此次，荷兰代尔夫特理工大学研究人员托马斯·沃森及其同事则更进一步，他们制造出了一个二量子比特装置，它经过编程可以执行两种不同的量子算法：多伊奇-乔兹萨（Deutsch-Jozsa）算法和格罗弗（Grover）量子搜索算法。其中，前者是一个测试问题，使用量子方法比使用经典方法更容易解决，或者也可以把Deutsch-Jozsa算法当成一种简单的决策程序，可用于量子计算机中的快速运算；而后者则可用于数据库搜索。

在同时发表的第二项研究中，美国普林斯顿大学研究人员杰森·皮塔与同事表明，被囚禁在微波腔内的光子，可以与被困在硅双量子点内的电子自旋强耦合。这种设置使“自旋—光子耦合”速率足以确保这两种组件形成相干界面，也就是说，这项成果为制造规模更大、应用更灵活的基于自旋的处理器铺平了道路。

量子计算|固态|平台---傻大方小编总结的关键词

环绕超大黑洞的旋转气云首次现身

一个以今西昌俊为主的日本国立天文台和鹿儿岛大学的研究小组，通过观测螺旋星系M77的中心核，捕捉到了环绕超大黑洞的半径约20光年的“甜圈”状分子气体，并首次清晰地观测到分子气体以黑洞为中心旋转的情形。

宇宙中几乎所有星系中心都存在巨大的黑洞，这些超大黑洞的质量是太阳的数十倍至数亿倍，与其所在星系整体的质量相关联。科学家认为，超大黑洞与星系互相影响而共同进化。但是由于超大黑洞与其所在的星系整体相比规模极为微小，仅有百亿分之一左右，对星系与超大黑洞如何相互影响尚无法得知。

理解星系与超大黑洞共同进化的关键是，正在吞噬大量物质成长中的超巨大黑洞。这种黑洞周围降落下的物质引力能量转化为光，称为“活动星系核”。活动星系核发出非常强烈的光，不时喷射出高速气流，因而对周围星系环境产生巨大影响。活动星系核是解开星系与黑洞共同进化之谜的关键天体。但是由于我们所在的银河系中心超大黑洞吸入的物质量非常少，且仅有微弱的活动，因此理解活动星系核的情景，需要高分辨率观察其他星系的中心核。

很久以前就有科学家预言，被称为“活动星系核”的活跃超大黑洞周围存在环绕其运动的“甜圈”状分子气体，但迄今为止没能通过直接观察确认。此次，研究小组用阿尔玛望远镜对螺旋星系M77的中心部位进行了详细观察。通过观测，清晰地发现了围绕超大黑洞半径约700光年的马蹄形气体云，以及包围巨大黑洞的半径约20光年的小型气体云。

研究小组认为，这正是众多天文学家所预言的“活动星系核统一模型”环绕黑洞的“甜圈”气体云。这一发现是研究超大黑洞活动及其对周围星系影响的基础性重大成果。

量子计算|固态|平台---傻大方小编总结的关键词

根据观测数据描绘的环绕超大黑洞的“甜圈”状气云图片由日本国立天文台提供

我国商用卫星物联网计划启动

在国内许多城市普及的共享单车，有时也会遇到尴尬：如果到了网络地面基站覆盖不到的地方，就难以使用；我国在海外的许多重要资产，如海外工程机械、海上钻井平台、石油电力管线和远洋邮轮等，对它们的实时有效管控还不能完全实现。这一切都需要一个强大的全球数据网络来支持。

科技日报采访人员从中科院西安光机所获悉，日前，由该所投资孵化企业——九天微星发起的卫星物联网计划已正式启动，试图解决包括上述网络局限带来的诸多问题并开拓新的服务领域。这个计划的启动标志着我国商业航天模式开始了新的探索。

今年2月2日，我国首颗教育共享卫星“少年星一号”搭载长征二号丁运载火箭在酒泉发射升空，获得国内外高度关注，而负责该卫星整体研制和检测的企业，正是九天微星。

九天微星计划于今年下半年发射一箭七星“瓢虫系列”，以验证物联网通信关键技术和多卫星组网能力，并开展商用试运营。一箭七星“瓢虫系列”涵盖研发设计、频率协调、发射许可、在轨运营，是目前中国民营商业航天领域规模最大、复杂程度最高的试商用项目。为确保未来物联网用户的低成本、低功耗与可靠连接，九天微星正与西安光机所展开光学载荷前沿技术的合作研发。

量子计算|固态|平台---傻大方小编总结的关键词

九天微星网站

美国“万年钟”开始安装

美国亚马逊公司创始人杰夫·贝索斯20日说，由他投资的“万年钟”项目进展顺利，目前已进入安装阶段。这一项目旨在提醒人们关注未来，以及人类当前活动对后代的影响。

贝索斯当天在社交媒体发布一条视频，展示“万年钟”安装进展，并附文说：“安装已经开始——500英尺（约合152米）高，纯机械式，靠昼夜热循环驱动，午时校准，象征着长远思考——万年钟来了，感谢整个团队！”

“万年钟”项目由一家非营利性机构负责。据该项目官网介绍，这座巨大“钟表”位于美国得克萨斯州的一座山中，建成后可供游客参观。不过这家机构并未给出“万年钟”的预计完工时间。

“万年钟”的构想最早由美国人丹尼·希利斯在约30年前提出，主旨是作为一个象征物，提醒人类关注未来。按照希利斯的设计，“秒针”一年走一格，表示“世纪”的指针每百年走一格，报时工具每千年报时一次，其记时寿命将长达一万年左右。

量子计算|固态|平台---傻大方小编总结的关键词

万年钟的内部设计图