深圳市計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)第三期“量子計(jì)算講習(xí)班”

舉辦時(shí)間：2024年9月25日-27日（周三~周五）

舉辦地點(diǎn)：深圳市南山區(qū)哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）

課程背景

在21世紀(jì)的科技前沿，量子計(jì)算正逐漸從理論走向?qū)嵺`，展現(xiàn)出其在解決特定類(lèi)型問(wèn)題上的巨大潛力。隨著量子物理學(xué)、信息學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的交叉融合，量子計(jì)算已經(jīng)成為推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量，有望在材料科學(xué)、藥物設(shè)計(jì)、優(yōu)化問(wèn)題和密碼學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)革命性的突破。盡管量子計(jì)算的前景非常廣闊，但這一領(lǐng)域的知識(shí)門(mén)檻較高，需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和實(shí)踐。本期量子計(jì)算講習(xí)班旨在為參與者提供一個(gè)全面、深入的學(xué)習(xí)平臺(tái)，對(duì)量子計(jì)算的核心方向和最新研究進(jìn)展進(jìn)行深入的講解。通過(guò)專(zhuān)家講座和互動(dòng)研討，使參與者對(duì)量子計(jì)算有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、拓寬科研視野、增強(qiáng)實(shí)踐能力，同時(shí)也為量子計(jì)算領(lǐng)域培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)人才起到助力作用，推動(dòng)該領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。本次課程內(nèi)容將涵蓋量子計(jì)算基礎(chǔ)、量子算法、超導(dǎo)量子計(jì)算、離子阱量子計(jì)算、量子信息論以及量子糾錯(cuò)等前沿方向的最新研究成果，力爭(zhēng)為學(xué)員們勾勒出一幅量子計(jì)算領(lǐng)域的全景圖。

主辦單位：深圳市計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)

承辦單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）、深圳市量旋科技有限公司、深圳市計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)量子計(jì)算專(zhuān)委會(huì)、哈工大（深圳）-量旋科技量子信息聯(lián)合研究中心、廣東省安全智能新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

日程安排

2024年9月25日（周三）

9:00-9:15         開(kāi)班儀式 

9:15-9:30         全體合影

9:30-12:30       專(zhuān)題講座1

12:30-14:00     午餐及休息

14:00-17:00     專(zhuān)題講座2

2024年9月26日（周四）

9:00-12:00       專(zhuān)題講座3

12:00-14:00     午餐及休息

14:00-17:00     專(zhuān)題講座4

2024年9月27日（周五）

9:00-12:00       專(zhuān)題講座5

12:00-14:00     午餐及休息

14:00-17:00     專(zhuān)題講座6

特邀講者

李綠周，中山大學(xué)

李綠周，中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、博導(dǎo)、量子計(jì)算與軟件研究所所長(zhǎng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任、CCF量子計(jì)算專(zhuān)委副主任、CCF理論計(jì)算機(jī)專(zhuān)委常務(wù)委員、CCF杰出會(huì)員、CCF杰出演講者(2019、2021、2022、2023年度）。長(zhǎng)期從事量子計(jì)算理論研究，主要研究興趣為量子算法、量子計(jì)算模型、量子機(jī)器學(xué)習(xí)、量子線(xiàn)路綜合與優(yōu)化等。解決有關(guān)量子自動(dòng)機(jī)的等價(jià)性和最小化的公開(kāi)問(wèn)題，提出多個(gè)具有加速優(yōu)勢(shì)的量子算法，研究成果被《New Scientist》等科技媒體報(bào)道。在Information and Computation, IEEE TIT/TFS/TIFS, SODA, ICML等期刊和會(huì)議發(fā)表論文80余篇，出版學(xué)術(shù)專(zhuān)著、譯著、教材4部。報(bào)告題目：量子算法初探報(bào)告摘要：量子計(jì)算機(jī)的“有用性”有賴(lài)于量子算法，只有對(duì)一些代表性量子算法有所理解才能更深刻地體會(huì)到量子計(jì)算的特點(diǎn)與巧妙性。本報(bào)告通過(guò)詳細(xì)講解量子計(jì)算領(lǐng)域幾個(gè)代表性量子算法，帶領(lǐng)初學(xué)者快速體驗(yàn)量子計(jì)算的強(qiáng)大并行計(jì)算能力。具體來(lái)說(shuō)，我們首先會(huì)介紹量子算法的一些背景知識(shí)，然后詳細(xì)講解Deutsch-Jozsa算法、Grover算法和Shor算法，最后自然地引出量子查詢(xún)模型。

王鑫，香港科技大學(xué)（廣州）

王鑫，香港科技大學(xué)（廣州）人工智能學(xué)院副教授，CCF量子計(jì)算專(zhuān)委執(zhí)行委員國(guó)家高層次青年人才，主要從事量子信息、量子計(jì)算、量子機(jī)器學(xué)習(xí)的研究。他于2018年在悉尼科技大學(xué)獲得博士學(xué)位，獲評(píng)校長(zhǎng)杰出博士論文并入選教育部國(guó)家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金。他在PRL、PRX Quantum、IEEE JSAC、IEEE TIT、NeurIPS、AAAI等物理、計(jì)算機(jī)、人工智能領(lǐng)域的權(quán)威期刊與會(huì)議發(fā)表70余篇論文，在量子計(jì)算頂會(huì)QIP、TQC、AQIS作口頭報(bào)告二十余次，并在2020年受邀在量子計(jì)算頂會(huì)TQC作主旨報(bào)告。他目前擔(dān)任《Quantum》和《Chip》期刊的編委成員，以及QIP、AQIS、QCTiP、QTML、QCE、AAAI等國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議的程序委員會(huì)委員，并入選AI華人青年學(xué)者榜（AI+X）與全球前2%頂尖科學(xué)家榜單。報(bào)告題目：最優(yōu)化驅(qū)動(dòng)的量子信息研究報(bào)告摘要：量子信息理論為研究量子計(jì)算、量子通信和量子機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿科技領(lǐng)域提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，本報(bào)告旨在從最優(yōu)化理論的視角探討量子信息理論的核心問(wèn)題。報(bào)告將重點(diǎn)討論如何應(yīng)用半正定優(yōu)化等最優(yōu)化技術(shù)研究量子信息與量子計(jì)算領(lǐng)域的一系列關(guān)鍵問(wèn)題和任務(wù)，包括但不限于量子態(tài)分辨、量子糾纏量化、量子糾纏蒸餾、量子信道容量估計(jì)。此外，本報(bào)告還將展望量子信息與量子計(jì)算理論的最新進(jìn)展和未來(lái)方向，以期帶來(lái)啟發(fā)。

羅樂(lè)，中山大學(xué)

羅樂(lè)，中山大學(xué)物理與天文學(xué)院教授，博士導(dǎo)師，量子信息科研團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。中山大學(xué)深圳研究院量子信息技術(shù)中心主任，廣東省量子精密測(cè)量和傳感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。獲中山大學(xué)物理學(xué)學(xué)士學(xué)位，北京大學(xué)光學(xué)碩士學(xué)位，美國(guó)杜克大學(xué)物理學(xué)博士學(xué)位，曾先后擔(dān)任美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院聯(lián)合量子研究所博士后和研究員，美國(guó)印第安納普渡大學(xué)助理教授、兼職教授。研究領(lǐng)域包括超冷原子物理、激光冷卻和囚禁、離子阱量子計(jì)算、分布式量子計(jì)算與量子網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域。代表性成果包括率先實(shí)現(xiàn)物質(zhì)第六態(tài)“費(fèi)米凝聚態(tài)”，實(shí)現(xiàn)第一個(gè)由物理定律保護(hù)隱私的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，研發(fā)國(guó)際首個(gè)離子阱量子計(jì)算芯片，開(kāi)拓非厄米量子計(jì)算和模擬，以及組織開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)首臺(tái)離子阱量子計(jì)算工程機(jī)等。報(bào)告題目：離子阱量子計(jì)算機(jī)：邁向大規(guī)模分布式容錯(cuò)計(jì)算報(bào)告摘要：離子阱量子計(jì)算機(jī)憑借其長(zhǎng)相干時(shí)間量子比特、高精度量子邏輯門(mén)、全連接糾纏和高保真度離子-光子量子界面的特性，被認(rèn)為是最有希望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式量子計(jì)算的量子計(jì)算技術(shù)路線(xiàn)。分布式離子阱量子計(jì)算機(jī)融合多個(gè)量子處理器的計(jì)算能力，能夠在含噪聲條件下執(zhí)行大規(guī)模量子電路。通過(guò)發(fā)展容錯(cuò)量子計(jì)算的技術(shù)，分布式離子阱量子計(jì)算機(jī)有望實(shí)現(xiàn)通用量子計(jì)算的量子優(yōu)勢(shì)。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展，我將介紹這一領(lǐng)域的最新進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)。

倪孝彤，粵港澳大灣區(qū)（廣東）量子科學(xué)中心

倪孝彤，粵港澳大灣區(qū)（廣東）量子科學(xué)中心副研究員。倪孝彤主要從事容錯(cuò)量子計(jì)算，機(jī)器學(xué)習(xí)，超導(dǎo)量子計(jì)算等方面研究。他之前于阿里巴巴量子實(shí)驗(yàn)室任職量子科學(xué)家與技術(shù)骨干，負(fù)責(zé)在超導(dǎo)芯片上實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)量子計(jì)算。在NPJ QI，Quantum， Physical Review A, Journal of Mathematical Physics, New Journal of Physics，PRL， Nature Computational Science等期刊發(fā)表10余篇論文，為PRL等多個(gè)雜志擔(dān)任審稿人，并獲量子計(jì)算中美專(zhuān)利若干項(xiàng)。在量子計(jì)算頂會(huì)QIP，QEC做過(guò)口頭報(bào)告。報(bào)告題目：容錯(cuò)量子計(jì)算介紹報(bào)告摘要：在這個(gè)課程中，我們將介紹容錯(cuò)量子計(jì)算的基礎(chǔ)知識(shí)。這其中包括量子糾錯(cuò)碼，如何利用糾錯(cuò)碼進(jìn)行容錯(cuò)量子計(jì)算，目前實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的進(jìn)展等方面。通過(guò)這個(gè)課程，你將了解我們打算如何克服量子計(jì)算硬件中的高錯(cuò)誤率，從而進(jìn)行復(fù)雜量子算法的計(jì)算。

鄒宏洋，量旋科技

鄒宏洋，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理系本科，圣路易斯華盛頓大學(xué)物理系博士，深圳量旋科技有限公司副總裁，深圳海外高層次人才，鄒宏洋博士對(duì)核磁、超導(dǎo)、量子計(jì)算等方面有多年研究經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)前主要致力于超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)集成及產(chǎn)業(yè)化落地相關(guān)工作。

報(bào)告題目：從經(jīng)典計(jì)算機(jī)到超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)

報(bào)告摘要：傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)遵循摩爾定律，但當(dāng)前芯片的工藝制程已經(jīng)接近量子極限。于此同時(shí)全球的數(shù)據(jù)規(guī)模仍然在指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，因此人們急需全新的計(jì)算方式來(lái)解決這一矛盾。在這一背景下，量子計(jì)算被認(rèn)為是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的基礎(chǔ)。在實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的諸多技術(shù)路徑當(dāng)中，基于超導(dǎo)約瑟夫森結(jié)的固態(tài)量子計(jì)算方法——超導(dǎo)量子計(jì)算已經(jīng)在退相干時(shí)間、量子態(tài)操控和讀取、量子比特間可控耦合、中大規(guī)模擴(kuò)展等關(guān)鍵技術(shù)上取得大量突破，成為構(gòu)建通用量子計(jì)算機(jī)和量子模擬機(jī)最有前途的候選技術(shù)路線(xiàn)之一。本報(bào)告將從經(jīng)典計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)的對(duì)比講起，著重介紹超導(dǎo)量子芯片、超導(dǎo)量子射頻測(cè)控系統(tǒng)，超導(dǎo)量子比特的操控和讀取以及超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。