德国网络安全创新署9月24日宣布了一项重大举措，与Quantum Brilliance、ParityQC、Oxford Ionics和neQxt四家公司携手，共同致力于在2027年推出全球首台移动量子计算机。这一项目的竞标价值高达3500万欧元，约合2.75亿元人民币，也是该机构迄今为止颁发的最大研究资助。 这台移动量子计算机旨在实现强大的计算能力，特别是在经典量子计算机难以施展的环境中。它将不仅增强国防和网络安全，还将在科研、供应链管理、金融等多个领域发挥重要作用。Quantum Brilliance专注于开发微型化、室温量子芯片，这些芯片利用合成钻石中的氮空位中心作为量子比特，无需极端散热系统即可稳定运行。ParityQC则正在开发可扩展的量子架构和操作系统ParityOS，旨在更高效地处理更大的算法并降低错误率。Oxford Ionics计划利用专有的电子量子比特控制技术开发一款名为MinIon的便携式量子计算机，该技术使用电子而非激光来控制量子比特。这一方法不仅能生产出世界上性能最高的芯片，还提供了一种能够在小型物理空间内提供行业领先性能的稳健技术。 与此同时，德国初创企业neQxt致力于将其现有的离子阱技术集成到一个紧凑、模块化、可扩展和移动的系统中，该系统被命名为MaQue。借助该系统，国防和安全部门将能实时优化和执行量子模拟，不再依赖基于云的大型数据中心。这一工具将为遥远或潜在不安全地区提供可靠的计算支持，并可用于模拟化学或生物危害，处理与战场有关的大量数据。

量子信息科学的发展增加了低噪声、窄线宽单频激光器的市场需求。单频激光器在光学原子钟、引力波探测、量子计算和量子计量学等领域有着很多应用。光学原子钟使用可见光或者紫外光作为探测光，能够达到10-18量级的精度。其中171Yb+离子体系有着两个钟跃迁（E2和E3），而且其E3跃迁对场诱导频移具有很低的敏感度。E2和E3跃迁分别对应的433.5 nm和467 nm蓝光通常是利用波长处在871 nm和934 nm的掺Nd晶体激光器和外腔半导体激光器进行倍频得到的。相对于晶体激光器和外腔半导体激光器，光纤激光器有着优异的光斑质量、高功率扩展性和优异的热耗散能力，不需要准直和日常维护等优点。 2024年5月23日，美国亚利桑那大学Nasser Peyghambarian教授课题组在《应用物理快报》上发表了题为“871 nm single-frequency fiber laser for Yb+ ion optical clock”的文章。作者报道了其基于高度掺Nd磷酸盐光纤的871 nm单频分散式布拉格反射（DBR）光纤激光器。相比于硅基玻璃，掺Nd磷酸盐玻璃有着更大溶解度使得浓度淬灭效应更小。同时掺Nd磷酸盐玻璃的发射带相对于掺Nd硅基玻璃蓝移，更适合于获得900 nm以下的激光。本研究中，作者使用1wt.%掺Nd磷酸盐光纤制备了871 nm的单频DBR激光器。激光腔的总损耗为0.52 dB，主要是由于高反（HR）光纤布拉尔光栅（FBG）和低反（LR）FBG。磷酸盐光纤采用传统套管法制备，数值孔径为0.14，传播损耗为2.2 dB/m@1310 nm。两个线性极化的808 nm单模激光二极管组合为泵浦源。作者获得871 nm单频DBR光纤激光器，谱分析仪测量显示信噪比大于60 dB。该激光器阈值功率208 mW，在413 nm泵浦功率下最大输出功率为6.7 mW。相比于880 nm DBR，871 nm DBR有着更高的阈值和更低的输出功率，主要是由于871 nm波长非常接近于掺Nd磷酸盐的零光子线，以及LR-FBG的反射率不是在871 nm波段优化。388 mW泵浦功率时，871 nm激光器1.5 h实验室环境下测量得到的输出功率波动小于0.4%。该激光器输出激光消光比大于29 dB。法布里－珀罗干涉仪测量也证明了该激光器的单模特性，但是在高泵浦功率下偶尔会出现跳模现象。作者的实验结果证明了871 nm单模光纤激光器的设计方案，为进一步提高功率效率，设计紧凑鲁棒性激光器打下了基础。

2024年6月，美国国防高级研究计划局（DARPA）下属的国防科学办公室（DSO）征集“利用里德堡原子增强量子传感器技术（EQSTRA）”的创新提案，期望能显著提升原子蒸汽传感器在电场传感、成像、通信及量子信息科学（QIS）领域的性能、功能以及技术成熟度（TRL）。EQSTRA征集活动旨在助力DARPA“新技术原子蒸汽科学”（SAVaNT）计划内的持续努力，以推进里德堡蒸汽技术在量子信息科学（QIS）、量子增强电测量、成像和通信方面的性能、功能以及应用前景。 本次征集活动将寻求创新性的解决方案，以应对新出现的机遇和挑战。具体将围绕以下几个重点领域征集提案： 重点领域1：原子参考可调谐窄线宽太赫兹辐射源的开发。与SAVaNT计划中开发的里德堡蒸汽电测量仪结合，实现无需校准的、匹配的发射机-接收机器系统，并突破毫米波领域限制。 重点领域2：低SWaP（尺寸、重量和功耗）且集成的里德堡电测量仪开发。该领域寻求开发部件和支撑技术，以降低集成式基于里德堡的射频接收机的SWaP指标。这包括但不限于开发用于里德堡电测量仪状态准备和读数的芯片级可调谐光源，其载波频段广泛，并延伸至毫米波领域。 重点领域3：用于宽带里德堡电测量技术的晶圆级蒸汽电池开发。该领域致力于提升晶圆级原子蒸汽电池的均匀性、可制造性和光学质量，以支撑更高性能和更稳定的里德堡电测量技术实现。 重点领域4：里德堡量子技术的概念和可行性研究。研究开发紧凑、高性能和量子极限的里德堡收发系统，在宽带通信、成像和频谱感知等领域的应用潜力。

当前光学原子钟的系统不确定度已经小于10-18量级，超过铷原子微波钟两个量级。国际时间频率咨询委员会计划基于光学频率标准修订秒的定义，并在2016年发布第一个版本的修订路线图，2020年进一步更新了该路线图。171Yb+离子是主要光频标体系之一，具有一个强禁戒电八极（E3）跃迁和一个电四极（E2）跃迁。而且，E3跃迁对精细结构常数很敏感，可以用于检验基本物理。 2024年6月4日，英国国家物理实验室（NPL）R. M. Godun课题组在《计量学》杂志发表了题为“171Yb+ optical clock with 2.2×10-18 systematic uncertainty and absolute frequency measurements”的文章。文章中，作者详细介绍了该课题组基于E3跃迁的171Yb+离子光钟。作者采用Paul端帽阱囚禁单离子，囚禁频率为13.7 MHz。467 nm钟激光由934 nm激光源倍频而来，而且934 nm激光频率通过Pound-Drever-Hall方法锁定在一个温度控制的超低膨胀率玻璃腔。作者通过Rabi光谱方法探测钟跃迁，单次探测循环包括多普勒冷却、态制备、预探测、Rabi探测、荧光读取、重新态制备。通过伺服反馈方案将钟激光频率锁定在钟跃迁上。作者详细介绍了如何测量和评估该171Yb+离子光钟涉及到的系统频移，包括微运动相关频移、静磁场诱导的二阶Zeeman频移、动态磁场诱导的二阶Zeeman频移、电四级频移、AC斯塔克频移、黑体辐射频移等等。2023年评估不确定度为2.2E-18。在2019至2023年期间，作者也通过国际原子时和本地喷泉钟链路测量了171Yb+离子E3跃迁的绝对频率，评估不确定度在3.7E-16至1.1E-15之间。所有测量结果和2021年国际计量局（BIPM）推荐值相一致。

超导磁体可在不需要大量电力的情况下提供强而稳定的磁场。目前此类磁体中使用的超导体主要是超导铌锡合金线这类大线圈。由于磁体需要适应线圈的大小，因而限制了其应用范围。 2024年6月7日，英国英国伦敦国王学院和日本东京农工大学的科学家利用人工智能（AI）技术，成功制造出世界上已知最强的铁基超导磁体。该研究有望促进新一代磁共振成像（MRI）技术和未来电气化运输技术的发展。该研究成果以“Superstrength permanent magnets with iron-based superconductors by data- and researcher-driven process design”为题，发表在《亚洲材料》上。 研究人员使用BOXVIA机器学习系统，开发出了一个框架，能更快速地在实验室中设计出超导磁体。随后，他们通过改变制造过程中的热量和时间等与超导磁体性能有关的参数，对BOXVIA进行了训练，得出了超导磁体最优设计。通常，科学家需要数月才能创建出磁体并测试其特性，但新方法大大缩短了时间。另外，新方法开发出的超导磁体与不使用BOXVIA生产的超导磁体具有不同的结构，前者磁体中的铁基晶体更大。 MRI机器上的磁体产生的磁场强度和稳定性均需达到一定要求，才能确保患者的安全，并提供清晰的图像。该最新超导磁体原型是首个满足这些要求的铁基大块超导体，此外，新型超导磁体也减少了MRI机器对大量超导导线的需求，并为更小、更轻设备的研制打开了大门。