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日本成功研发超高性能新型量子计算机并开放试用

日本电报电话公司（NTT）物性科学基础研究所成功研发出了超高性能新型量子计算机，并从11月27日起通过网络向一般用户开放试用。该计算机可以瞬间解析传统计算机不易解析的复杂算法。

该新型量子计算机擅长从庞大的排列组合中找出最佳正确答案，例如，在将2000人按关系亲疏分组的测试中，其能够以0.005s的速度得出正确答案，速度约为目前最快的大型计算机的100倍。其基本原理是促使在光纤回路中形成大量的激光“粒子”，根据分析何种状态下光粒子最为稳定而推导出结论。温度变化曾是最大影响因素，研究人员通过将其放置在不易导热的箱子中，使其连续工作时间从试验阶段的10min延长至24h。

未来，研究人员将进一步优化其性能，使之成为提高交通网、无线通信等各类网络效率的强有力的工具。 (直 尹)

混合型量子网络实现信息可靠传送

西班牙光子科学研究所的研究人员利用两种完全不同的量子节点，建立了一种混合型量子通信网络，并在两个节点间成功实现了光量子通信。该项研究成果首次证明，不同量子节点组成的混合型量子网络能够像相同量子节点之间一样进行可靠的量子信息传送。

在研究人员创建的混合型量子网络中，激光制冷铷原子云作为发出信息的量子节点，掺杂镨离子的晶体作为接收信息的量子节点，单光子能够随时转换波长，其在传递信息时的波长甚至能转换成与现有C波段通信系统兼容的1552nm。研究人员还在两个实验室间对该混合型量子网络进行了验证，验证结果表明，单光子载体在2.5μm内成功将1个量子位的信息从铷原子云节点传送到了另一个量子节点。

据介绍，该项研究成果是混合型量子网络里程碑式的突破，其还能够与现有通信网络兼容，距离未来应用已为时不远。 (侯 茜)

我国研发出无栅极摩擦电子学晶体管

中国科学院北京纳米能源与系统研究所与清华大学的研究人员合作研发出一种无栅电极的柔性有机摩擦电子学晶体管。

研究人员利用一个可移动摩擦层直接与介电层接触起电，实现了对晶体管源漏电流的调控。该器件基于介电层与外部直接接触起电来代替传统栅电极电压的传感机制，能够有效简化晶体管中栅电极的制备工艺，避免因器件弯曲造成的栅电极损坏，提高其作为传感器的稳定性和耐久性，建立了一种与外界环境刺激的直接交互机制，可用于传感触觉压力和磁场强度，灵敏度可达21%Pa-1和16%mT-1，响应时间优于120ms，在人机界面、可穿戴电子设备及智能传感领域应用前景广阔。 (新 华)

韩国研发成功超高速运转磁性存储器核心技术

韩国科学技术院和高丽大学的研究人员合作，成功研发出了下一代超高速磁畴壁存储器核心技术。

磁畴壁存储器是一种通过磁纳米线中磁畴壁移动产生运转的新概念存储元件，具有不易挥发和低耗电等特征，但其运转速度仅能达到数百兆比特每秒。此前的磁畴壁存储器研究多采用“强磁体”物质，这种物质内部产生的磁化朝同一方向排列，不可避免地出现沃克崩溃现象，造成运转速度较低等缺点。

韩国研究人员采用GdFeCo铁磁体（包含钆、铁、钴的金属合金）进行测试，发现GdFeCo中的Gd和FeCo的磁化以反平行状态排列，两个角运动在零点处重合时，沃克崩溃现象消失，磁畴壁的移动速度在常温下上升至2km/s。如在磁畴壁存储器里应用该研究成果，有望生产出大规模、低电量、不易挥发的下一代超高速储存器。 (新 华)

我国新型钪锑碲相变存储材料研究获重要突破

中国科学院上海微系统与信息技术研究所的研究人员在新型相变存储材料研究方面取得重大突破，创新性地提出了一种高速相变材料的设计思路，即以减小非晶相变薄膜内成核的随机性来实现相变材料的高速晶化，通过第一性理论计算与分子动力学模拟，从众多过渡族元素中优选出钪（Sc）作为掺杂元素，设计发明了低功耗、长寿命、高稳定性的Sc-Sb-Te材料，Sc与Te形成的稳定八面体成为成核核心是实现高速、低功耗存储的主要原因。该项研究成果拥有独立自主知识产权。

研究人员利用0.13μm互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺制备的Sc-Sb-Te基相变存储器件实现了700ps的高速可逆写擦操作，循环寿命大于107次。相比传统Ge-Sb-Te器件，其操作功耗降低了90%，且10年的数据保持力相当；通过进一步优化材料与微缩器件尺寸，Sc-Sb-Te基PCRAM综合性能将得到进一步提升。

Sc-Sb-Te新型相变存储材料的突破，尤其是其在高密度、高速存储器上的应用验证，对于我国突破国外技术壁垒、开发自主知识产权的存储器芯片具有重要的价值，对于实现我国存储器跨越式发展、信息安全具有重要意义。 (任霄鹏)

新型量子密钥分配系统提速

美国杜克大学、俄亥俄州立大学和橡树岭国家实验室的研究人员合作开发出一种新型量子密钥分配（QKD）系统，能够以兆比特每秒的速率创建和分发加密码，比现有方法快5～10倍，即使同时运行多个系统，仍可与目前的互联网速度相匹配。

密钥加密需要收发数据的双方使用相同或对称的密钥对明文进行加解密运算。随着计算性能的提升，目前广泛使用的RSA公钥密码算法越来越容易被破解。量子加密技术基于量子力学的基本原理——对量子态进行测量会改变最初的量子态，来保证其安全性。目前，量子加密技术尚处于发展初级阶段，密钥传输速率很低，限制了其实际应用。此次，美国研究人员开发的新型QKD系统虽与多数量子密钥分配系统同样使用弱激光来编码单个光子信息，但通过调整光子相位和释放光子的时间，能够将更多的信息添加到单个光子上。结合专门开发的高速接收机，其传输密钥的速度比目前其它密钥分配系统快5～10倍。

研究人员表示，用光子编码的密钥可以通过现有光纤传送，发射机和接收机很容易集成到现有的网络基础设施中，因此，该新型QKD系统有望推动量子加密技术的大规模使用。 (新 华)

澳大利亚量子计算研究取得新进展

澳大利亚新南威尔士大学的研究人员发明了一种新的量子计算机结构。这种结构基于新型“自旋翻转型量子比特”设计，不同于其它实现方法，可以使硅量子处理器无需准确放置原子即可实现扩展。更重要的是，其可使量子计算机最基本单元——量子比特之间的距离达到百纳米量级并依然保持耦合特性，从而大幅降低大规模制造量子芯片的成本和难度，利用现有工艺技术便可快捷实现生产。研究人员表示，实现量子计算机的商业应用需要耗费巨大的投入，但这一新型量子计算机结构使得澳大利亚拥有了发展量子计算的先机和优势。

2017年9月，澳大利亚政府支持在新南威尔士大学成立量子计算公司，以促进该大学在量子计算领域技术成果的商业化和产业化。澳大利亚联邦政府、新南威尔士州政府、联邦银行、电信公司和新南威尔士大学共同出资8300万澳元推动量子计算公司发展，计划到2022年研制出一个10量子比特的基于硅基集成电路的芯片，这可能将成为建造世界上首台基于硅的量子计算机的重要里程碑。量子计算公司实验室设在新南威尔士大学的量子计算实验中心。 (科 技)