量子信息论文期刊

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未来，光量子信息科学是量子信息科学的核心期刊。典信息科学带来了新的机遇和挑战，量子的相干性和纠缠性给计算科学带来迷人的前景。量子信息科学的诞生和发展，反过来又极大丰富了量子理论本身的内容，深化了量子力学基本原理的内涵，并进一步验证了量子论的科学性。光量子信息科学是量子信息科学的核心和关键。

再登《Science》! 中科大潘建伟团队新突破，量子计算和模拟向前一步

一周内两次登上国际科学期刊，中科大潘建伟团队太“忙”了！

6 月 15 日，《Nature》杂志刊登了潘建伟团队主导的量子通信研究《基于纠缠的千公里级安全量子加密》。

6 月 18 日，《Science》杂志以“First Release”形式刊登了潘建伟、苑震生在超冷原子量子计算和模拟研究的最新进展，题为“Cooling and entangling ultracold atoms in optical lattices”《在光学晶格中冷却和纠缠超低温原子》。

雷锋网注：图片截自 Science

在后者这项研究中，研究人员实验了首次提出的冷却新机制，实验后使系统的熵 降低了 65 倍 ，达到了创纪录的低熵。

在此基础上，研究团队在光晶格中 首次实现了 1250 对原子高保真度纠缠态的同步制备，保真度为 99.3%。

在量子计算领域，量子纠缠被视为核心资源，随纠缠比特数目的增长，量子计算的能力也将呈指数增长。

因此， 大规模纠缠态的制备、测量和相干操控成为了量子计算研究的核心问题。

通常情况下，实现大规模纠缠态要先同步制备大量纠缠粒子对，再通过量子逻辑门操作将其连接形成多粒子纠缠。

由此， 高品质纠缠粒子对的同步制备是实现大规模纠缠态的首要条件。

在实现量子比特的物理体系中，由于具备良好的可升扩展性和高精度的量子操控性，光晶格超冷原子比特和超导比特被视为最可能率先实现规模化量子纠缠的系统。

早在 2010 年，中科大研究团队就与德国海德堡大学展开了合作，对基于超冷原子光晶格的可拓展量子信息处理展开联合攻关。

研究人员开发了具有自旋依赖特性的超晶格系统，形成了一系列并行的双阱势。

不仅如此，每个双阱势用光场产生了有效磁场梯度，结合微波场，实现了对超晶格中左右格点及两种原子自旋等自由度的高保真度量子调控。

据量子物理和量子信息研究部的说法，在早期研究中，研究团队使用 Rb-87 超冷原子制备了 600 多对保真度为 79% 的超冷原子纠缠态并使用该体系调控特殊的环交换相互作用产生四体纠缠态，模拟了拓扑量子计算中的任意子激发模型。

但由于 晶格中原子的温度偏高，使其填充缺陷大于 10%， 不利于形成更大的多原子纠缠态和提升纠缠保真度。

因此，光晶格超冷原子比特系统需要进一步提升。

论文指出，研究团队首次提出了新制冷机制，即利用交错式晶格结构将处在绝缘态的冷原子浸泡到超流态中，通过绝缘态和超流态之间高效率的原子和熵的交换，以超流态低能激发的形式存储系统中的热量，再用精确的调控手段移除超流态，从而获得低熵的填充晶格。

基于此，研究人员在一个具有 10000 个原子的量子模拟器展开了实验。在二维平面上，研究人员将莫脱绝缘体样品浸泡在可移动的超流体储层中使其冷却。

雷锋网注：图为光晶格中原子冷却的示意图

结果显示，制冷后使系统的熵达到了创纪录的低熵， 降低了 65 倍 ，不仅如此， 晶格中原子填充率大幅提高到 99.9% 以上，达到近乎完美的程度。

在这一制冷基础上，研究人员进一步推进研究。

研究人员开发了两原子比特高速纠缠门，最终 获得了纠缠保真度为 99.3% 的 1250 对纠缠原子。

对此，研究人员表示，其研究为 探索 低能量多体相提供了一个环境，使产生大规模的纠缠更具可能性。

另外，对于这一研究结果，《Science》杂志的审稿人给与了正面评价：

超冷原子量子计算和模拟研究之所以能取得新突破，离不开以潘建伟、苑震生为主导的研究团队，而从其过往的研究经历来看，二位来头不小。

潘建伟

潘建伟，有“量子之父”之称，是“墨子号”的首席科学家。主要从事量子物理和量子信息等方面的研究，是国际上量子信息实验研究领域开拓者之一，同时也是该领域具有重要国际影响力的科学家。

虽然一周连登两次国际期刊，但潘建伟的高光，远不止如此；不仅多次登上国际期刊，还屡次创下记录，主要包括：

苑震生

苑震生，中国科学技术大学教授，其研究方向包括超冷原子量子调控、量子光学，以及原子分子物理。

据量子物理与量子信息研究部官方介绍，苑震生教授在国际权威学术期刊上发表研究论文多达 40 余篇，总引用 2000 次。

其中包括：

·······

尽管这些“最可爱的人”已取得了许多成就，但他们仍未停歇，不断用新的研究成果刷新着我国在量子计算和模拟的进步。

期待更多的研究成果的发布，雷锋网也将持续关注。

参考资料：雷锋网

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量子力学的论文投到哪本期刊比较容易？质量不要太差的

现代物理呗，是个oa期刊，相对来说会容易些，然后今年有被武大RCCSE收录为核心，质量上是有保证的

我国量子通信和量子计算方面，现在处于什么水平？

在量子通信领域，我国的研究团队已经世界领先了，在量子计算领域，即使我国不是世界领先，也已经距离世界领先非常接近了。根据公开资料显示，目前我国的量子通信实现了产业化，国盾量子已于2019在创业板上市，目前已向市场推出了多款QDK（量子密钥分发）设备。量子计算在我国起步较晚，进行商业化运营的公司也不多，国内从事量子计算研发的商业初创公司，目前已推出国内首台集成化量子测控系统，并在低温测控领域拥有丰富的产品。并且以超导与半导体量子计算机作为研发方向，已发布6比特超导量子芯片和2比特半导体量子芯片，其中半导体量子芯片水准处于国际先进行列。在量子精密测量方面，我国与国外先进国家仍有数量级上的技术差距。但在量子雷达方面的成果较为先进。

从中国在量子信息领域的发展情况来看，我们在量子通信领域处于全球领先的地位，在量子计算领域起步较晚，虽然呈现快速追赶之势，但是仍然略落后于美国。伴随着量子比特数的增加，量子技术领域的发展可以划分为三个阶段，第一个阶段到1-10个量子比特，可实现量子通讯。第二个阶段到10-100个量子比特，可实现量子感知。第三个阶段到超过100个量子比特，进入量子计算阶段。而当前的研究已经进入了量子感知阶段，量子通信目前已经有了一些实际的应用，而量子计算还仅仅处于演示阶段，未创造出有实用价值的量子计算机。在量子信息的几大应用中，量子保密通信是目前唯一进入实用阶段的量子信息应用。

作为国家战略性产业，量子通信产业的发展受到了国家战略、技术引领、产业推动、工程建设等多个方面政策的支持，出现在了《十三五国民经济和社会发展规划》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等重要的国家规划中，同时发改委也将国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程列入到了2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目名单之中。在2019年最新出台的《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中，量子信息也成为了长三角未来规划布局产业重点。

在商业应用方面，量子保密通信目前已经应用到了政府、金融、电力、国防、互联网等行业。仅就银行业来看，前期就已经有多家银行实施了人民币跨境支付管理系统、同城数据备份加密传输、银行业威胁信息共享平台等量子保密通信产品和应用。按照英国政府科学办公室的研究报告中描绘的量子通信应用发展趋势，目前量子通信应用还处于早期的应用阶段。未来随着组网技术的成熟和终端设备的小型化、移动化，量子通信的应用还将扩展到电信网、企业网、个人与家庭、云存储等领域，长期有望产生量子云计算、量子传感网等一系列全新应用，真正进入量子互联网时代。