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量子纠错与错误缓解 I | CQCC2024专题论坛
2024年8月3-4日，以“量子计算与计算机学科的交融共进”为主题的第三届（2024年）中国计算机学会量子计算大会（CQCC2024）将在长沙·北辰国际会议中心举行。现公布专题论坛“量子纠错与错误缓解 I”具体内容。
大会概况
围绕量子计算系统构建的多个方面，大会邀请了来自量子理论、软件和多种硬件实现技术等方向的代表性学者作特邀报告，包括量子计算机实现的判定依据（DiVincenzo判据）提出者、美国国家科学院院士David DiVincenzo等国内外权威学者。近五十名学术大咖在十余个学术论坛分享领域创新成果，共同探讨量子计算领域的最新进展和未来发展趋势。大会同时设置圆桌论坛（Panel）、海报展示、企业展览、晚宴颁奖等活动，助力量子计算相关领域的学术交流、协同创新和产学研合作，推动我国量子计算和计算机学科的共同发展。
论坛主题
量子纠错和量子错误缓解旨在解决或缓解量子计算中的错误问题，以提高量子计算的可靠性和效率。量子纠错技术通过逻辑比特编码、错误检测和错误纠正，从而实现高精度的量子计算过程。量子错误缓解技术则通过优化计算过程结合数据后处理等方式，等价地减少错误对计算结果带来的影响。量子纠错和错误缓解的关键在于找到合适的策略，需要多领域专家通过沟通协作整合与串联多种技术的机制与资源。为此，本次大会专门为量子纠错和错误缓解领域的专家们提供了这个研讨交流的平台，通过专题论坛来弥合专业间的鸿沟，推动量子纠错和错误缓解领域的发展。
论坛日程
论坛主席
李颖
中国工程物理研究院研究生院研究员
李颖是中国工程物理研究院研究生院研究员，从事量子计算领域中量子纠错、量子错误缓解和量子算法等方向的理论工作。李颖提出了通用的量子错误缓解方案，多种网络系统和线性光学系统中的容错量子计算方案，表面码魔术态制备的高保真度方法，模拟量子系统演化的变分量子算法以及模拟实时间和虚时间演化的量子-经典混合蒙特卡罗算法等。李颖本科和硕士毕业于南开大学，2013年博士毕业于新加坡国立大学，2013年到2017年在牛津大学从事博士后工作，2017年回国到中国工程物理研究院研究生院工作，2022年获国家杰出青年科学基金项目的支持。
报告嘉宾及内容
张潘
中国科学院理论物理研究所的研究员
张潘是中国科学院理论物理研究所的研究员，从事统计物理、量子物理与机器学习交叉领域的研究。张潘提出了稀疏态张量网络方法，解决了谷歌悬铃木量子线路的采样问题，也提出了统计力学计算方法的新框架以及张量网络机器学习模型玻恩学习机。他的科研成果获得了2023年国家杰青项目支持，并获得了2023年中国科学院青年科学家奖，以及2022年北京市自然科学奖二等奖。自2023年起，张潘研究员担任物理学国际核心期刊《Physical Review Letters》的编委。
报告主题：基于生成模型的量子纠错码解法方法
摘要: 在报告中张潘将首先介绍量子纠错码的解码问题与统计推断、统计力学的关系，以及最大似然解码与自由能求解的联系。然后将介绍如何基于自回归神经网络的生成模型构建量子纠错码最大似然解码方法。这个生成模型可以学习逻辑算符的条件概率，并据此为给定的Syndrome顺序地生成多个逻辑比特的逻辑算符。报告中会介绍此方法在不同的纠错码以及code-capacity noise和circuit-level noise中的精度和计算效率的优势。
郑一聪
腾讯量子实验室（TQL）专家研究员
郑一聪博士现任腾讯量子实验室(TQL) 量子计算专家研究员。在加入腾讯之前，他自2015年起在新加坡国立大学（NUS）量子技术中心（CQT）和耶鲁-新加坡国立大学学院(Yale-NUS College) 做博士后工作。他分别于2013年和2015年在南加州大学 (USC) 获得了计算机科学硕士学位和电子工程博士学位。他的研究兴趣集中在容错量子计算架构、量子误差修正/缓解、量子电路编译、量子模拟、开放量子系统、超导量子计算等相关理论和实验。
报告主题：ZZ串扰下的容错超导量子计算
摘要: 超导量子比特实验已实现上百比特集成，相干时间达数百微秒，正向量子纠错迈进。然而，ZZ串扰成为限制量子门/电路保真度的关键因素，它由比特间耦合引起，削弱了容错量子计算的抗噪声能力。为抑制此类串扰，主流方案是集成硬件耦合器以控制比特间耦合，但这增加了芯片设计、制造、封装和I/O复杂性。我们提出一种结合量子纠错电路编译和控制波形优化的方案，在理论上可解决ZZ串扰问题，且无需增加硬件复杂度。我们通过在surface-17上的全量子仿真对该方案进行了验证。
邓修豪
南方科技大学 副研究员
邓修豪本科毕业于中国科学技术大学现代物理系，并跟随郁司夏教授研究量子纠错。之后他在加州大学默塞德分校获得博士学位，师从Raymond Chiao教授基于超导电路研究量子光学。随后他赴Virginia Tech跟随Sophia Economou和Ed Barnes做博士后研究量子控制。2018年底加入深圳量子院。邓修豪在量子控制理论和量子噪声动力学、超导量子电路和量子模拟方面有不少原创工作，目前研究兴趣包括实用的量子算法和量子模拟，固态量子比特的量子控制，多体量子动力学，等等。
报告主题：集成量子芯片中关联噪声的动力学修正
摘要: 在量子计算机的发展中，关联噪声是量子芯片集成化和有效量子纠错面临的一个核心挑战。由于噪声无法完全消除，为了让量子计算机的计算结果更可靠，科研人员一直在寻求在噪声环境下实现更高保真度的量子门的方法。在这一背景下，我们提出一种新的几何理论将噪声对量子系统演化的影响与几何空间中的运动点建立起几何上的对应关系，并用来构建鲁棒性量子门，我们在实验上验证了在进行相应的量子操作的同时修正集成量子芯片中的关联噪声的影响，包括频率噪声、控制场拉比频率噪声、一般性准静态噪声、多比特间空间关联噪声、低频噪声等，从而降低量子门出错的概率。这种几何对应关系为设计能对抗噪声的量子控制提供了直观且系统的工具箱。
陈昱安
北京大学 研究员
陈昱安，北京大学物理学院量子材料科学中心助理教授。2015 年 6 月毕业于美国麻省理工学院，获得数学、物理学学士学位；2020 年 6 月毕业于美国加州理工学院，获得物理学博士学位。曾任谷歌公司量子人工智能（Quantum AI）团队研究科学家。2020 年 9月至 2023 年 6 月期间，在美国马里兰大学帕克分校联合量子研究所（JQI）博士后研究员 。2023 年 7 月加入北京大学物理学院。2009年和2010年分别获第40届国际物理奥林匹克竞赛金牌和第51届国际数学奥林匹克竞赛铜牌。
报告主题：费米子量子模拟的纠错码
摘要: 该报告深入探讨二维及更高维度的费米子系统的量子模拟。我们从一维的Jordan-Wigner变换开始，扩展到二维精确玻色化，这是一种使用Z2拓扑序（Toric Code）中出现的费米子来模拟费米子的关键方法。我们将探讨费米子可观测量和泡利矩阵通过保持局域性的映射如何相互关联，展示所有的费米子到量子比特映射都可以通过使用Clifford电路的二维精确玻色化得出。我们研究了作为泡利稳定码的Z2晶格规范理论，并提出了在二维晶格上的费米子模拟中增强稳定码码距的新方法。此外，我们改进了Bravyi-Kitaev超级快速模拟（BKSF），展示了其在各种二维晶格上的纠错能力。本报告旨在提供当前费米子模拟、玻色化技术和量子纠错领域进展的清晰全面的概述，强调它们在量子计算领域的重要性。
除本论坛之外，大会还设有12个覆盖理论、硬件、应用等领域的专题论坛，特邀报告，以及海报展示等，现场还安排了来自一线厂商和实验室以及国内外顶尖图书期刊出版社的展览展示环节。
目前大会筹备工作接近尾声，欢迎广大对量子计算感兴趣的学者、工程技术人员，以及管理、创投和政府等领域嘉宾莅临，参加第三届CCF量子计算大会，交流学术、探讨合作，共同见证和推动我国量子计算事业的发展。
会议注册
大会目前仍开放注册，欢迎访问官网或扫描下方二维码报名参会。大会信息及动态将陆续在大会官网更新：
https://ccf.org.cn/cqcc2024。
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