AP量子快报（180）| 中国科学家打破人类低温纪录

“量子快报”专栏更名为“AP量子快报”，与光学、光子学顶尖期刊Advanced Photonics（AP）强强联手为您报道最新量子新闻。

在这里，你不仅可以看到全球范围内最重要、最热门的量子领域的科研成果，还能与AP一起迅速了解相关行业资讯、获奖情况和会议信息。及时、简洁、便捷，爱光学将陪伴您继续深入探索充满活力的量子世界。

这是第180期“AP量子快报”，欢迎持续关注！

致谢本专栏赞助商

摘要

• 中国科学家打破人类低温纪录

• 北京邮电大学与北京理工大学基于新框架破解高速源无关量子随机数发生器时序关联瓶颈

• 中国科学技术大学利用高维量子神经元实现量子神经网络

• 中国科学院物理研究所基于时间边界散射理论揭示拓扑共振传输

• 北京量子信息科学研究院实现基于单光子配对的百公里级分布式光纤传感

• 欧盟将与加拿大共享超算与量子基础设施

• 英国航天局发布太空量子技术路线图

• 美国量子产业联盟致信国会，推动《国家量子计划再授权法案》落地

• 德国Quint Computing完成910万欧元首轮融资

在空间站微重力环境下，只需极弱的束缚就可完成冷却过程，温度能够降至更低，且可持续观测时间更长。利用中国空间站超冷原子物理实验柜，中国科学家率先采用全光阱“囚禁”原子云，降低光强进行蒸发冷却降低原子云温度，再用非绝热扩散进行深度冷却，最终获得低温突破，成功将铷原子云的等效温度降至9.7皮开尔文（pk），较室温降低了14个数量级，并可持续观测7秒。这打破了人类迄今为止的低温纪录，制备出目前已知最冷人造物质，标志着中国科学家向绝对零度迈进一大步。该项目在中国载人航天航天工程办公室、中国科学院的领导支持下，由中国科学院空间应用工程与技术中心牵头论证管理集成、北京大学与中国科学院上海光学精密机械研究所联合完成。该项工作成果论文《太空中低于10皮开尔文的量子气体》于11月6日在线发表于国际期刊 Science 。

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea5324

源无关量子随机数发生器（SIQRNG）仅信任测量器件、不对量子熵源做假设，是兼顾安全性与实用性的随机数生成方案。北京邮电大学王翔宇团队联合北京理工大学陈子扬团队，提出一套基于功率谱密度（PSD）积分的条件方差处理框架。该方法结合熵不确定性关系，推导存在时序关联下条件最小熵的紧下界，同时引入修正项，兼顾模数转换器ADC量化、动态范围不足等实际硬件非理想效应，不需要降采样就可以处理探测器带来的时序关联。模拟结果显示，在1 GHz探测器带宽、16位ADC的典型硬件条件下，该方案安全熵速率相比传统独立同分布处理方法提升超过110%。相关成果发表于Chinese Optics Letters 。

论文链接：

https://www.researching.cn/articles/OJ3123bb4ffb70739b

量子神经网络将量子计算与机器学习相结合，具有完成经典方法难以高效完成的任务的潜力。中国科学技术大学李兆凯、林毅恒团队构建了面向多能级量子神经元的量子-经典协同训练框架。该方案结合简洁的系统操控与低复杂度读出，在拓展量子神经元计算空间的同时减少操作误差的累积，为充分利用量子载体内部资源、挖掘小规模量子系统的计算潜力提供了实验路径。基于此，团队利用钙离子的五个能级构建多能级量子处理器，实验实现了高维量子神经网络。相关成果发表于National Science Review 。

论文链接：

https://doi.org/10.1093/nsr/nwag611

波在不同介质或不同区域的界面处通常会发生反射与透射，散射理论为描述这一基本过程提供了成熟框架。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心胡海平特聘研究员建立了量子时间边界的Bloch波散射理论。该工作将时间变化区域视为连接两个静态量子相的散射界面，引入连接入射与出射Bloch通道的时间散射矩阵，从而可以统一描述不同能带之间的反射、透射、相移和共振。该理论适用于一般多带体系，不局限于两能带模型。研究进一步发现了一类由拓扑决定的共振传输，将传统空间散射中的若干基本概念推广到时间维度，为理解和调控非平衡量子动力学，以及利用时间调控探测拓扑物态提供了新的理论视角。相关成果发表于Proceedings of the National Academy of Sciences 。

论文链接：

https://doi.org/10.1073/pnas.2613876123

光谱分析是物质检测、环境监测、天文观测等领域的重要技术手段。北京量子信息科学研究院袁之良、周来团队提出基于光子探测事件二阶关联的“光子配对”光谱测量方案。该方法通过对预设时间窗口内的单光子探测事件进行配对，统计光子事件的时间间隔，构建二阶干涉图，并通过傅里叶变换重建光谱。团队构建了由两段200 km光纤组成的400 km分布式实验链路，在平均每根梳齿接收光功率为5.5×10^-15 W的极弱信号条件下，实现了23.5 dB信噪比的高质量光谱重建。该项成果有望在远程光谱探测、精密频率计量及量子网络等领域发挥重要作用。相关成果发表于Nature Communications 。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-78826-w

在蒙特利尔欧加峰会上，加拿大成为EuroHPC JU参与国，双方将联合开展量子算法、量子仿真、HPC-量子混合系统研发，打通跨大西洋量子算力合作框架，同步向双方科研与企业开放算力与测试平台。EuroHPC JU是欧盟多国共建的算力基础设施管理机构，原主要面向欧洲超算集群，2026年起新增量子技术职责，统筹欧洲量子算力与 HPC-量子混合平台建设。

来源：

https://digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/eu-and-canada-team-supercomputing-and-quantum 

英国航天局联合科学创新与技术部（DSIT）正式出台《太空量子技术路线图》，该文件依托英国总规模20亿英镑的 “Quantum Leap” 国家量子战略。路线图划定四大重点投资方向：可信时间与同步、高韧性定位导航与传感、主权级量子安全通信、量子计算。

来源：

https://www.gov.uk/government/publications/quantum-technology-roadmap-for-space/quantum-technology-roadmap-for-space

美国IBM、IonQ、D-Wave、微软、亚马逊等公司组成的量子产业联盟发函国会，呼吁在2026年底前通过《国家量子计划再授权法案》，提升联邦量子研发预算、扩建国家级量子研究中心，争取将相关条款纳入《2027国防授权法案》，巩固美国量子供应链。

来源：

https://www.tipranks.com/news/quantum-computing-news-ibm-ionq-qbts-push-congress-for-more-funding

慕尼黑量子谷初创企业 Quint Computing 完成910万欧元首轮融资，由Vsquared领投、Quantonation等量子基金跟投，同时获得欧洲创新理事会（EIC）的220万欧元资助，为本轮德国量子初创企业最大首轮融资。

来源：

https://www.quantonation.com/news/quantonation-backs-quint-computing-in-e9-1-million-funding-round

科学编辑 | 张强

编辑 | 周聪

赞助公司

麓邦（LBTEK）创立于2018年，专注于光学元件、光学模组、光学系统与光学仪器的研发、生产和销售，致力于为光学领域科研人员提供更高端、更精准、更前沿的综合产品和解决方案。品牌坚持以成就客户为中心、与用户共成长，数年来已服务200余所高校及科研院所、300余家创新型企业的30000多名科研人员。