第四届CCF量子计算大会(CQCC2025)将于7月21-23日在成都举办。其中专题分会“超导量子计算如何走向百万比特规模?”聚焦超导量子计算如何向更大规模扩展的技术挑战,分会从可扩展新型超导Fluxonium量子芯片、高能射线关联错误缓解、量子操作门自动优化与保真度提升、多体量子系统模拟与机器学习、量子纠错、超导量子与其他技术路线的集成等,特邀前沿学者展开讨论。欢迎注册CQCC2025参与本分会。
CQCC2025大会为期三天,以“量子计算融合人工智能赋能千行百业”为主题,将汇聚量子计算与人工智能领域的权威专家,从学术研究、人才培养、产业应用、标准制定等多维度全方位探索量子计算与量子科技这一具有战略意义的未来产业,呈现学术、技术和产业等方面精彩内容,搭建高水平交流平台。
大会特邀薛其坤、苏刚、丁津泰、翟荟、张潘、王磊、苏晓龙、邓东灵等知名院士、专家作大会报告。并举办多场精彩专题分会。
“超导量子计算如何走向百万比特规模?”分会
超导量子计算作为当前最具实用化前景的技术路线之一,已实现百比特级处理器集成与99.9%高保真度的量子门操控。随着领域加速向更好的超导芯片、更优的门优化技术、更高效的量子模拟算法与机器学习算法、更鲁棒的纠错容错技术等纵深方向突破,学术界也已开始探讨如何实现百万比特规模的超导量子计算系统。然而,进一步规模化的进程中仍存在三大瓶颈:一是物理层错误机制比较复杂。电荷、磁通噪声等物理退相干因素以及宇宙高能射线诱发的关联错误等仍严重制约纠错编码效能;二是系统测控及校准困难。大规模处理器参数校准耗时长、高保真量子门校准跟不上环境参数漂移;三是可扩展性与功能集成面临困境。单一平台难以兼顾温度控制、控制线扇入扇出、量子存储等扩展要素。本分会针对上述瓶颈,汇聚前沿理论与实验突破,将重点探讨:可扩展新型超导Fluxonium量子处理器架构、高能射线关联错误与屏蔽方案、量子门自动校准流程、多体量子系统模拟、量子神经网络增强、量子纠错、混合量子集成芯片等话题,共同探讨超导量子计算实用化扩展路径,为其提供关键技术支点。
邓明堂,国防科技大学计算机学院副研究员。2013年博士毕业于瑞典隆德大学固体物理系,后于哥本哈根大学玻尔研究所从事联合博士后,同期担任微软量子科学顾问。现为国防科技大学计算机学院副研究员,研究领域为量子计算、超导/拓扑超导量子器件物理、介观量子输运、超导材料及噪声机制等方向,以第一作者或通讯作者身份在Science、PRL等期刊发表多篇论文,入选爱思唯尔高被引学者。
林志荣,于中国科技大学取得博士学位,随后在日本理化学研究所(RIKEN)工作,历任博士后、国际特别研究员、Research Scientist,合作导师为国际超导量子计算开拓者蔡兆申教授和Yasunobu Nakamura教授。长期从事超导量子计算与超导电子学领域研究工作,主要研究方向为:超导量子计算、低温集成的超导量子比特测控、微波量子光学。于2018年9月加入中国科学院上海微系统与信息技术研究所。
邓纯青,北京大学电子系本科,滑铁卢大学量子计算研究所物理学博士。毕业之后他在D-Wave Systems担任高级科学家。2018年,他加入阿里巴巴量子实验室,领导该实验室超导量子芯片和量子计算硬件的研发工作。在阿里巴巴,邓纯青带领的团队专注于较主流transmon比特更具潜力的fluxonium超导量子比特,在该比特的高精度操作和规模化实现上取得突破。2024年,邓纯青加入粤港澳大湾区量子科学中心,任S实验室主任。
报告主题:可扩展的Fluxonium量子处理器架构
摘要: Fluxonium比特因其长相干时间和强非简谐性,成为构建超导量子处理器的有力候选。凭借这些优异特性,fluxonium在小规模系统中已实现高保真度量子操作,并成为首个在两比特门操作中突破99.9%精度的超导量子比特系统,是继transmon之后通向容错量子计算的另一重要选择。目前亟需解决的问题是,如何构建一个多比特的fluxonium处理器,并在扩展规模的同时维持高保真度操作。为此,我们提出了一种融合可调transmon耦合器的可扩展fluxonium处理器架构,并展示了相应的在多比特芯片上的实验验证结果。
王骏华,北京量子信息科学研究院,高级工程师。2017年博士毕业于中国科学院物理研究所,研究领域为拓扑超导与拓扑量子计算,后赴四川师范大学物理与电子工程学院担任讲师。2020年开始在北京量子信息科学研究院担任超导量子计算研究组高级工程师。目前研究领域为超导量子比特阵列中高能射线引起的关联错误的缓解方案研究,以及基于超导量子比特阵列的高灵敏粒子探测器研究。
报告主题:高能射线在超导量子比特阵列中引起的关联错误
摘要:近年来,随着以surface code为代表的大规模量子纠错实验的快速开展,会严重影响量子纠错的多比特关联错误研究也变得越来越重要。根据理论分析和模拟仿真,关联错误的重要来源被认为是环境中的高能射线,例如伽马射线和缪子。由于缓解这些高能射线影响的技术开发和实现成本较高,在没有直接的实验证据证实之前,人们一直心怀疑虑。最近,我们通过将两个缪子探测器直接放置在超导量子比特阵列正下方并成功观察到由缪子诱导的多比特关联错误。同时通过铅屏蔽实验,还发现环境中的伽马射线是主要来源。这些结果表明需要严肃考虑高能射线对超导量子计算的影响以及开发相关的缓解技术。
李少炜,合肥国家实验室,高级工程师。2021年于中国科学技术大学获博士学位,研究领域为超导量子处理器中的比特耦合方案设计与量子门方案设计。博士毕业至今,在合肥国家实验室-超导量子计算与模拟研究室担任工程师岗位。目前为研究室量子处理器设计软件负责人、量子比特实验调控负责人,主要负责量子处理器与量子门方案设计及EDA软件开发、量子计算机参数校准与量子门优化及测控流程开发。
报告主题:实验系统中的量子门方案设计与量子门自动优化
摘要:超导体系是实现量子计算主要平台之一。超导量子处理器在规模拓展过程中,并行量子门保真度是衡量处理器性能的重要指标。基于可调频率可调耦合的量子处理器架构,我们结合外部噪声优化量子处理器与量子门设计,开发实验自动校准流程,优化idle频率与量子门参数,实现8小时全自动标定π/2门与表面码所需4组CZ门,其中并行π/2门保真度大于99.92%,并行CZ门保真度大于99.6%。考虑未来控制拓展,我们探索了基于片上电流源与全微波量子门的控制线复用方案。
谭电,深圳国际量子研究院副研究员。于圣路易斯华盛顿大学获得物理学博士学位。博士毕业后先后在圣路易斯华盛顿大学,瑞士洛桑联邦理工学院从事超导量子计算相关的研究工作。于2018年回国加入深圳国际量子研究院/南方科技大学量子科学与工程研究院超导量子计算团队。
报告主题:基于超导量子比特的量子模拟实验研究
摘要:量子模拟在探索复杂量子现象和多体系统中具有重要意义。在这次报告中,汇报近期我们通过超导量子比特实现的量子模拟实验。在7比特的树型超导量子芯片上,我们结合含时哈密顿量演化,成功模拟了自发对称性破缺过程。通过在超导量子比特一维链中引入高斯白噪声,我们实现了噪声诱导的量子同步,发现同步状态下的一维链端点量子比特表现出最大纠缠混态。此外,我们还在固态超导量子电池中验证了量子充电优势,展示了在没有长程相互作用的情况下通过超导量子比特一维链实现显著的充电效能。
段鹏,中国科学技术大学物理学院博士后研究员。2015年本科毕业于山东大学,2022年博士毕业于中国科学技术大学。主要从事超导量子计算方面的实验研究,包括量子处理器的设计、调控和测试等。
报告主题:探索超导量子计算中的量子增强:量子神经网络鲁棒性研究
摘要:继2019年基于超导平台实现量子优越性后,量子计算能否在其他任务中展现优势,成为关键科学问题。我们在本源量子云平台“悟空”超导量子芯片上,构建并测试了一个20比特的量子神经网络(QNN),系统验证其在对抗鲁棒性方面的量子增强效应。通过实验设计的攻击算法和鲁棒性评估指标,我们发现该QNN在图像识别与量子态分类中,相较经典神经网络表现出更强抗扰动能力,这一现象归因于量子噪声引发的“鲁棒性提升”。本工作展示了在现实量子硬件上量子机器学习中的潜在计算优势,为拓展超导量子计算的应用边界提供了实验证据。
张鹏飞,浙江大学杭州国际科创中心研究员,专注于超导量子计算与量子模拟的实验研究。本科与博士阶段均就读于浙江大学,获得物理学学士和博士学位。2023年博士毕业后加入浙江大学杭州国际科创中心开展博士后研究工作,期间在多比特量子系统模拟和量子态高精度操控等关键技术领域取得系列突破。2025年完成博士后研究后,作为骨干研究人员正式加入该中心。
报告主题:基于超导量子比特的量子模拟和量子纠错
摘要:随着量子技术的不断发展,如今可独立调控的超导量子比特数量已达到百量级,且两比特逻辑门的保真度接近99.9%。如何利用这类高性能“人工原子”来推动前沿科学研究和技术创新,已成为学术界和产业界共同关注的焦点。当前业内公认的两大技术范式分别是:利用错误缓解等技术手段实现复杂量子多体系统的高精度模拟,以及基于冗余编码方法构建低错误率的逻辑比特。在本次报告中,我将为大家介绍浙江大学超导量子计算团队在多体量子系统模拟以及新型量子纠错架构方面的最新进展。
邹长铃,中国科学技术大学特任教授,博士生导师。分别于2008年和2013年获得中国科学技术大学学士、博士学位。依托郭光灿院士领导的量子信息实验室,组建了混合量子集成芯片实验小组,围绕着腔量子电动力学、量子频率转换等方面深入展开理论与实验研究,以解决可扩展量子计算平台中的实际实验问题。发表SCI论文50余篇,被引用一万余次。获饶毓泰基础光学奖、教育部2022年自然科学一等奖,承担国家自然科学基金面上和重点等项目。
报告主题:正甫芯片:混合量子集成
摘要:集成长相干时间量子比特与量子功能器件于单一芯片平台,实现全固态量子计算芯片,是量子信息领域的重要目标。虽然光量子芯片和超导量子芯片在量子比特数量和线路复杂度方面不断突破,但其固有局限性日益成为发展瓶颈。本报告介绍创新的混合量子集成芯片架构——正甫芯片。该架构通过引入声子集成器件,将非悬空声子器件、光子器件及超导量子器件有机整合于同一平台,实现三者相干耦合。正甫芯片有望为超导量子系统的可扩展性挑战和远程量子连接难题提供新思路,同时为光学量子芯片的量子存储与单光子非线性资源问题开辟创新解决方案,推动量子计算技术向前发展。
本分会之外,大会还设有12个覆盖理论、硬件、应用等领域的专题分会,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。大会主要议程如下。
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,参加第四届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。
大会早鸟票已截止,五人以上团报可享同等折扣。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/cqcc2025。
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