Rigetti 宣布下一代40Q和80Q的量子系统；量子模拟器“创造”出新的拓扑物态 | 全球量子科技与工业快讯第四十七期

HPCQS 新项目引领欧洲联邦量子超级计算的发展

随着新项目“高性能计算机和量子模拟器混合”（High-Performance Computer and Quantum Simulator hybrid，HPCQS）的开展，欧洲进入了混合量子高性能计算的新时代。HPCQS将致力于整合两个量子模拟器，这两个模拟器可以利用位于欧洲高性能计算（HPC）中心的计算资源，进行超过100个量子比特的仿真。

位于卢森堡（Luxembourg）的欧洲高性能计算联合作业机构(European High-Performance Computing Joint Undertaking, EuroHPC JU)在其研究和创新行动“欧洲百亿亿次超级计算机先进试点”（Advanced pilots towards the European exascale Supercomputers）的框架下批准了该基础设施项目。HPCQS 将在未来四年获得1200万欧元的总预算，由 EuroHPC JU 和参与的成员国共同提供。

微软和毕马威将在现实世界的问题上试用量子算法

微软（Microsoft）和 四大之一的毕马威（Klynveld Peat Marwick Goerdeler, KPMG）正准备测试 Azure Quantum 在解决各种现实问题方面的能力，这些问题可能会让量子计算比传统算法更具优势。其中优化问题在很多行业都存在，通常很难用传统方法来解决，但是可以在经典计算机上模拟这些量子效应，这促进了在经典硬件上运行量子启发式优化( quantum-inspired optimization，QIO)算法的发展。

此次的联合项目将开始专注于优化金融服务组合和电信运营的基准解决方案。金融领域主要研究投资组合优化，其与平衡投资组合有关，以使风险最小化和利润最大化，同时保持在给定的预算之内。该项目还可以研究蜂窝发射塔布局、蜂窝发射塔之间的移动切换和呼叫中心的员工调度的优化策略。

Rigetti 宣布下一代40Q和80Q的量子系统

近日，混合量子经典计算领域的先驱 Rigetti Computing 公司将其下一代80量子比特的量子计算机 Aspen-M 引入了私人测试版。Aspen-M 是世界上第一个商用多芯片量子处理器，其解决了容错量子计算竞赛中的一个关键的扩展挑战。Aspen-M 处理器利用 Rigetti 的专有多芯片技术，由两个40量子比特的芯片组装而成。此外，一款基于单芯片40量子比特处理器的新 Aspen 系统也将于近日发布，其将应用在 Rigetti 量子云服务、Strangeworks 生态系统和 Amazon Braket 等场景中。

研究团队在量子计算的纠错方面取得了里程碑进展

近日，来自 QuTech 的研究人员在量子纠错方面达到了一个里程碑。该研究机构是由代尔夫特理工大学（Delft University of Technology）和 TNO（注：这是一家位于荷兰，以创新技术为主的公司）共同建立的。

研究人员将编码量子数据的高保真操作与可扩展的方案集成在一起，以实现重复数据稳定。他们实现了一个由7个物理量子比特（Transmon 超导比特）组成的逻辑量子比特，并且证明了可以用编码信息完成所有计算所需的操作。这种高保真逻辑运算与可扩展的重复稳定方案的集成是量子纠错的关键步骤。该研究成果以题为 Logical-qubit operations in an error-detecting surface code 的文章发表在顶级期刊 《自然·物理学》上。

包含了七个 Transmon 超导量子比特的量子处理器 | 图片来源：hpcwire

量子模拟器“创造”出新的拓扑物态

近日，一个哈佛大学（Harvard University）的研究小组公布了一项重要的实验进展 —— 利用中性原子来模拟拓扑自旋液体（Topological Spin Liquid）。相关研究以题为 Probing topological spin liquids on a programmable quantum simulator 的文章发表在了顶级期刊《科学》上。在该研究中，研究人员将中性原子约束在光学镊子（optical tweezers）中，并利用原子间的长程关联测量了 toric code（注：这是一种拓扑量子纠错码）类型的量子自旋液体的一些特征。与此同时，另一组来自谷歌（Google）的研究人员发表了姊妹篇 Realizing topologically ordered states on a quantum processor，揭示了 toric code 的基态与激发态。

中性原子制成了埃菲尔铁塔的3D模型 | 图片来源：quantamagazine

封面图片：六角晶格上自旋液体的艺术假想图｜来源：quantamagazine.org

参考来源：

1.https://www.hpcwire.com/off-the-wire/new-project-hpcqs-pioneers-federated-quantum-supercomputing-in-europe/

2.https://www.geekwire.com/2021/microsoft-and-kpmg-get-set-to-test-quantum-computing-with-real-world-problems/

3.https://www.globenewswire.com/news-release/2021/12/15/2352647/0/en/Rigetti-Computing-Announces-Next-Generation-40Q-and-80Q-Quantum-Systems.html

4.https://www.hpcwire.com/off-the-wire/research-team-reaches-milestone-in-quantum-computing-with-error-correction/

5.https://www.quantamagazine.org/quantum-simulators-create-a-totally-new-phase-of-matter-20211202/

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