量子快报（161）| 南京大学祝世宁院士团队：兼具“通信—测距”功能的双功能声光量子换能器

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摘要

• 南京大学实现兼具“通信—测距”功能的双功能声光量子换能器
  

• 德国德累斯顿工业大学利用自适应光学提升量子未探测光成像稳定性

• 深圳国际量子研究院与北京大学首次实验观测到精确量子临界态

• 厦门大学利用相变材料实现量子干涉动态连续调控

• 美日各投5亿美元，联合开展量子信息等领域研究

• 爱尔兰投4.6亿欧元建量子等七大尖端科研中心

• 欧盟跨境量子通信网络项目正式启动

• 意大利部署两台量子计算机

随着“空天地海一体化”通信网络的发展，如何在不同物理媒介之间实现信息的高效传输与协同感知，已成为下一代信息技术的重要挑战。其中，水下环境由于电磁波衰减严重，长期依赖声波进行信息传输，但传统声学系统难以直接接入现代光纤通信网络。南京大学祝世宁院士团队盛冲、刘辉首次实现一种兼具“通信—测距”功能的双功能声光量子换能器，可将水下声波高效转换为光纤中的单光子信号，并实现50 km光纤传输。同时，研究人员利用量子关联效应，实现了基于噪声的加密通信以及优于声波波长1/250的超精密距离测量，突破了传统水下通信中声学系统与光纤光网络彼此割裂的限制，为构建“空天地海一体化”的未来通信网络提供了新的技术路径。相关成果发表于Science Advances 。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6963

近红外至中红外波段蕴含丰富的生物分子“指纹”吸收信息，对肿瘤标志物检测、疾病诊断和生命科学研究具有重要价值。德国德累斯顿工业大学研究团队提出将量子未探测光成像（QIUL）与自适应光学相结合，实现了复杂波前条件下的高保真量子全息成像。团队通过引入自适应光学技术，对整个视场范围内的波前进行校正和展平，显著提升了干涉保真度；同时，平坦波前也满足了单次曝光数字量子全息成像的要求。实验表明，利用超像素相移编码方案，可以在一次曝光中获取多个相位信息，实现快速量子全息测量。相关成果发表于Advanced Imaging 。

论文链接：

https://www.researching.cn/articles/OJ72f8fd594c24d9b8

在无序或准周期量子体系中，量子态通常可分为三类：遍布整个系统的扩展态、局域于有限区域的局域态，以及介于二者之间的临界态。然而，在有限尺寸实验体系中，局域态和扩展态都可能表现出类似临界态的动力学特征，使得临界态的严格实验确认长期面临困难。深圳国际量子研究院俞大鹏院士团队刘松与北京大学刘雄军合作，在可编程多比特超导量子处理器上首次实现并观测到精确量子临界态，并揭示非公度分布零点（IDZs）对临界态的广义保护机制实验发现、弱长程耦合并不会破坏临界态；只要IDZs未被完全消除，临界态即可保持稳定。只有当长程耦合强度超过阈值并有效移除这些准周期零点时，系统才会由临界态转变为扩展态，这说明IDZs是保护精确量子临界态的关键机制。相关成果发表于Nature Physics 。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41567-026-03333-0

量子干涉是光量子信息处理的核心技术，其中Hong-Ou-Mandel （HOM）干涉作为典型范例展现了全同玻色光子的聚束效应，在量子通信、量子精密测量和量子计算等多个领域广泛应用。厦门大学陈理想教团队与南京理工大学陈圆缘团队合作，首次提出并实验验证了利用相变材料二氧化钒实现非幺正量子干涉的动态连续调控，通过温度驱动绝缘体-金属相变，进而精准调控粒子交换相位，实现纠缠双光子从常规聚束到反常反聚束的可逆连续转变，从而突破传统静态光学元件对量子干涉的固有限制。相关成果发表于Physical Review Letters 。

论文链接：

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/spb4-kgmq

美国能源部联合日本文部科学省、经济产业省敲定2026-2030年合计10亿美元的合作，日本是美国“创世纪”任务首个国际合作方。双方预计组建11支联合科研团队，12所国家实验室、1处科研算力平台，以及日方12家顶尖科研机构，聚焦量子信息科学、聚变能、生物技术、先进材料、粒子物理、AI自主实验室六大领域。

来源：

https://www.energy.gov/articles/united-states-and-japan-announce-historic-1-billion-partnership-under-president-trumps

爱尔兰政府计划投资4.6亿欧元，成立七个尖端科研中心。七个中心将聚焦量子、人工智能、能源、医疗器械、制药与生物制药、先进疗法及半导体领域。

来源：

https://www.researchireland.ie/news/rinn-network/

德国-波兰-捷克量子通信网络项目正式启动。项目总预算约1800万欧元，经费由欧盟与德国联邦数字化与国家现代化部各承担50%。该项目隶属于欧洲EuroQCI量子通信基础设施计划，项目将打通德国、波兰、捷克三国的量子通信网络，搭建跨境量子密钥分发骨干网，实现多国量子基础设施首次互联，并探索星地融合通信，面向政务、能源、数据中心等领域提升欧洲网络安全与数字主权。

来源：

https://www.hs-nordhausen.de/en/press-releases/europe-networks-itself-quantum-safe-launch-of-the-trilateral-infrastructure-project-quant-gpicz/

意大利CINECA超算中心同时启用两台量子计算机。其中，法国Pasqal公司部署的是该国首台中性原子量子计算机“SOL”，搭载140量子比特，为Pasqal在欧洲落地的第三套系统，由EuroHPC JU与意大利大学和研究部联合资助；美国IQM公司部署的是“Radiance”54量子比特超导量子计算机，是意大利第二台投运的IQM量子计算机及CINECA首台本地部署的超导量子计算机。两台设备均已接入全球前十超算“Leonardo”，支持经典与量子计算的混合算力架构。

来源：

https://iqm.tech/press-releases/iqm-quantum-computer-goes-live-at-supercomputing-center-cineca-in-italy-boosting-national-compute-infrastructure-and-research/

https://www.pasqal.com/newsroom/pasqal-inaugurates-italys-first-neutral-atom-quantum-computer-third-pasqal-system-in-europe/

科学编辑 | 张强

编辑 | 徐睿

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