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“量子计算的昨天、今天与明天”——CCF YOCSEF郑州技术论坛
2022-05-28 阅读量:103 小字
2021年5月15日下午13:30-17:30,CCF YOCSEF郑州将在沈阳新都绿城喜来登酒店举办技术论坛——“量子计算的昨天、今天与明天”,作为CCF第十一届青年精英大会(YEF2021)的活动议程之一。


 
半导体技术接近工艺天花板,制约了经典计算机的发展,因此量子计算势在必行。2020年10月16日,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》将量子信息作为重点研究方向。
 
在量子计算技术不断升温的国际现状下,本论坛邀请国内外从事量子计算理论、算法、芯片等不同方向的专家,围绕人们广泛关注的以下问题进行探讨:


 

  • 从理论到实践,量子计算一路走来取得了哪些进展?

 

  • 量子计算上升至国家战略,企业如何把握风口?

 

  • 量子计算产学研如何融合?

 

  • 量子计算如何用?怎样用?哪些地方可以用?

 

  • 量子计算未来面临哪些机遇与挑战?

 


当量子计算这一革命性的计算技术真正实现,会对人工智能、网络安全、高性能计算、大数据等技术领域带来哪些改变和影响?
 
本论坛尽量避免技术细节的讨论,不设任何专业门槛,以期办成一个人人都能听得懂、人人都可参与的量子计算论坛。


 


本论坛的日程安排如下:

2021年5月15日下午13:30-17:30沈阳新都绿城喜来登酒店

13:30-13:50

单征      教授

报告:从计算机视角看量子计算工程化

13:50-14:10

王潮      教授

报告:量子人工智能赋能信息科学

14:10-14:30

李绿周    教授

报告:浅谈量子算法

14:30-14:50

曹刚      教授

报告:可扩展栅控半导体量子计算

14:50-15:10

邓东灵  助理教授

报告:Quantum Artificial Intelligence---The recent progresses and future  challenges

15:10-15:40

茶歇

15:40-16:00

郑盛根   副研究员

报告:精确量子算法的优势

16:00-16:20

陈强      副教授

报告:强场量子电动力学模拟:从超级计算到量子计算

16:20-17:30

Panel环节:

1.  量子计算机设计与实现面临的难点在于工程化,还是基础理论?

2.  中小企业适合做量子计算吗?

3.  我国实现量子计算弯道超车,哪个因素(政策、资金、人才)更加重要?

4.  量子计算机应该做成通用机还是专用机?



此外,CCF YOCSEF郑州于2021年5月14日举办量子夜谈club活动,欢迎各界朋友的到来,一起畅谈量子计算的投资、发展及未来规划。


讲者一

单征,数学工程与先进计算国家重点实验室,博士,教授博导。教育部计算机类教学指导委员会委员,中国计算机学会高性能专委会委员,获省部级科技进步一等奖3项,二等奖5项,出版专著3部,发表论文40余篇。主要研究方向先进计算、网络空间安全。

报告题目:从计算机视角看量子计算工程化。

摘要:随着谷歌实现“量子霸权”;IBM公司量子计算云用户超过2000万,制造的量子计算机超过30台;量子计算公司IonQ在纽约证券交易所挂牌上市;量子计算技术正以超常规的速度向工程化和实用化发展。本报告将从计算机科学与技术学科研究者的视角探讨量子计算技术工程化过程中面临亟待解决的关键技术和工程化问题,以及亟待开展的算法和应用探索研究。

讲者二:

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王潮,上海大学通信学院教授/博导,深圳鹏城实验室研究员。在国家基金重点项目、国防创新特区项目等支持下从事信息安全、大数据人工智能、量子计算等领域的交叉学科研究、产品研发、政府规划咨询等。现任IEEE China Council(中国理事会)副主席,中国电子学会理事、中国电子学会信息安全专家委副主任委员,中国人工智能学会理事,中国计算机学会容错专委会常务委员,第六届上海市信息化专家委成员,姑苏区大数据与电子政务咨询委员会委员等。是2015年中国电子学会全国优秀科技工作者(第二届55名),2019年中国人工智能学会杰出贡献奖(首届70名)。近年来完成国际上首次D-wave真实量子计算机密码设计实验;采用量子退火破译公钥密码实验指标超过普渡大学和洛克希德马丁等。一项成果在AAAS三个月内点击超过13975次。一篇文章2020年下载2409次。


报告题目:量子人工智能赋能信息科学

摘要:D-Wave公司生产的量子退火机具有独特的量子隧穿效应,在信息科学领域有广泛的应用前景。从1998年提出演化密码开始,人工智能在密码的应用已经探索20多年。基于人工智能密码设计思想,我们采用D-Wave量子退火机实现对RSA公钥密码的攻击,实验结果超过目前公开文献其他量子计算分解整数的规模,大幅度超过普渡大学和洛克希德马丁公开文献的最大分解规模。

讲者三:

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李绿周,中山大学计算机学院教授、博导、计算机科学系主任,CCF杰出会员、CCF理论计算机科学专业委员会常务委员。2009年毕业于中山大学计算机科学系,获博士学位。长期从事量子计算理论研究,解决了量子自动机的等价性、最小化等开放问题,发表量子计算相关论文60余篇,出版学术专著1部。获得广东省杰出青年基金、中国计算机学会优秀博士学位论文奖,中山大学青年教师授课大赛一等奖等。

报告题目:浅谈量子算法

摘要:近年来,量子计算受到极大关注,根本原因在于其具有强大的并行性,可以解决一些经典计算机无法有效解决的问题。然而,量子计算的并行性并非直接可用,还需要结合所解决的问题进行巧妙的算法设计。即便量子计算机硬件研制成功,如果没有相应的量子算法,量子计算的潜能还是得不到实质性释放。由此可见,量子算法是量子计算的灵魂。本报告将为量子算法提供一个偏通俗性的介绍,包括量子算法的基本思想、历史发展过程以及研究现状等。

讲者四:

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曹刚,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室教授,博士生导师。2012年获中国科学技术大学博士学位。主要从事半导体量子计算与量子输运研究。在Nature Communications、Science Advances、Physical Review Letters、Science Bulletin等国内外期刊发表论文70余篇。获国家自然科学基金委优秀、面上及青年基金等资助;安徽省量子通信与量子计算机引导性项目课题负责人;作为学术骨干参加了国家重点研发计划、973计划等多个国家项目。获2018年度安徽省自然科学一等奖(2/5)。


报告题目:可扩展栅控半导体量子计算

摘要:半导体栅控量子点具有良好的可扩展、可集成特性,同时其制备过程与现代半导体工艺兼容,因此基于半导体栅控量子点的量子计算方案受到各界的重点关注,包括Intel、CEA-Leti、IMEC等均已开始利用工业产线参与半导体量子计算的研究。近年来,随着技术的进步和发展,半导体系统在量子逻辑门操控、比特扩展等方面取得系列突破。报告将围绕半导体栅控量子点,简要介绍量子点基本原理,量子比特编码方式及操控、测量过程,简述半导体量子计算发展,最后结合近年来该领域的一些重要进展,展望和讨论未来的发展趋势。

讲者五:

邓东灵,清华大学交叉信息研究院助理教授,青年千人。2015年博士毕业于美国密西根大学,博士论文获“Kent M. Terwilliger Memorial Thesis Prize”奖。2015-2018年在马里兰大学联合量子研究所从事博士后研究,2018年回国入职清华大学。主要研究方向为量子人工智能。


报告题目:Quantum ArtificialIntelligence---The recent progresses and future challenges

摘要

Quantum artificial intelligence (Quantum AI) is an emergent interdisciplinary field that explores the interplay between artificial intelligence and quantum physics. On the one hand, judiciously designed quantum algorithms may exhibitexponential advantages in solving certain AI problems; on the other hand, ideasand techniques from AI can also be exploited to tackle challenging problems in the quantum domain. In this talk, I will first make a brief introduction tothis field and review some recent progresses. I will talk about severalconcrete examples to illustrate how AI and quantum physics can promote studies in both fields. At the end of the talk, I will pose ten fundamental challengesfacing quantum AI that, if overcome, would give a significant boost to this fledgling field full of uncertainties and opportunities.

讲者六:

郑盛根,深圳鹏城实验室副研究员。2012年在中山大学获得博士学位,2012-2015在捷克和拉脱维亚从事博士后工作,师从欧洲科学院士Gruska和量子计算知名学者Ambainis教授。2015.07-2018.03年在中山大学担任副研究员,201803至2019.05在南方科技大学担任副教授。2018.11月加入鹏城实验室,主要从事量子算法,量子计算复杂性理论,逻辑综合等研究。2015年与Ambainis一起合作证明了精确量子查询算法几乎对所有的布尔函数都有优势,解决了量子查询领域里一个十几年来的公开问题。在Information and Computation, Theoretical Computer Science,Mathematical Structures in Computer Science, Physical Review Letters, NPJQuantum Information, Physical Review A等期刊发表SCI等论文五十多篇。郑盛根作为主席成功举办了第23届量子信息处理国际会议(QIP'2020)。

报告题目:精确量子算法的优势  

摘要:几乎所有 n 位布尔函数的精确经典查询复杂度被证明都为 n. 在量子查询复杂度方面上,早在 1998 年,Beals 等(FOCS’98)证明了 n 位的与函数(AND) 的精确量子查询复杂度也为 n. 所以学者们一般认为,在精确查询算法方面上,只是对某些特殊的布尔函数,量子相对于经典才会有优势。我们证明了除和 AND 函数同构的布尔函数之外,其它 n 位布尔函数的精确量子查询复杂度都小于 n。也就是说几乎所有 n 位布尔函数的精确量子查询复杂度都小于 n。这个结果使我们对精确量子算法的优势在广度上有了新的认识。同时,我们将一次精确查询算法进行刻画和对 DJ 算法进行了推广。

讲者七

陈强,副教授,国家超级计算郑州中心

2015 年毕业于中国人民解放军理工大学,获博士学位,2015年~2020年在中国人民解放军第 XXX 试验训练基地任工程师,2020年至今在郑州大学任直聘副教授。主要研究方向 为 等离子体 物理 与高能量密度物理的理论与数值模拟研究 。目前以第一作者在《 Journal of High Energy Physics 》、《 Journalof Computational Physics 》、《 Physical Review E 》等物理学权威期刊发表学术论文十余篇,在国际学术会议作邀请报告一次,先后主持国家自然科学基金与军内科研项目三项,曾获军队科学技术进步二等奖和全军优秀硕士学位论文等奖项。

报告题目:强场量子电动力学模拟:从超级计算到量子计算

摘要

随着高功率激光技术、加速器技术、稳态强场技术和实验天体物理学的飞速发展,辐射与物质相互作用问题已经逐步迫近量子电动力学的真空极限。其中作为核心物理的强场量子电动力学具有多尺度、非线性、极端相对论结构、显著量子涨落以及复杂集体运动等特征,给理论研究带来了诸多困难。为得到强场量子电动力学精确的非线性非微扰动力学性质,数值模拟几乎是唯一可行的途径。开展强场量子电动力学数值模拟研究,一方面需要构造优秀的格点场论算法来保证计算的精确、稳定与守恒,另一方面需要依托先进的高性能计算平台来提供强大的算力支撑。本报告将介绍依托国家超级计算郑州中心的嵩山超级计算机开展的一系列强场量子电动力学数值模拟工作,并初步讨论次世代基于量子计算的强场量子电动力学模拟计划和未来亟待开展的极端物理现象模拟研究。


论坛执行主席:

王俊超,数学工程与先进计算国家重点实验室副教授,硕士生导师,以课题负责人身份承担国家重大科研专项、国家重点研发计划和军内重点研究课题等多项,长期以来从事量子计算、网络空间安全、高性能计算等领域研究。



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