量子计算开放主题论坛面向量子计算及相关交叉领域的最新研究进展，汇聚来自高校、科研院所与产业研究机构的投稿成果与前沿报告。作为开放主题论坛，本分会不限定单一研究方向，而是关注量子计算从基础理论、算法设计、纠错容错、编译安全，到硬件实现与应用探索等多个层面的活跃问题，力求呈现当前量子计算研究的多样图景与发展脉络。

本论坛报告内容覆盖经典计算与量子计算的协同增强、量子纠错码与容错计算新框架、测量与非酉过程中的量子资源、近中期量子优化算法、量子云平台安全编译、量子-经典混合模拟在生命科学中的应用，以及超导量子芯片噪声机制与抑制等前沿方向。通过这些主题各异但彼此关联的报告，论坛将为参会者提供一个了解最新投稿成果、交流不同技术路线、碰撞新问题与新想法的平台，促进量子计算理论、软件、硬件与应用研究之间的开放交流。

吴俊杰，研究员、博士生导师，现任国防科技大学计算机学院副院长。中国计算机学会 (CCF) 杰出会员、CCF 量子计算专业委员会常务委员、CCF 体系结构专业委员会秘书长 (2011-2019)、《National Science Review》期刊 Editor Group Member 等。长期从事量子计算方向研究，主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等，主持研制成功银河鲲腾 QW2020、银河鲲腾 VQS16、银河鲲腾 H1 等多套量子计算系统，在 Science Advances、National Science Review、Physical Review Letters 等发表论文，获湖南省自然科学一等奖、湖南省量子科技一等奖等。享受国务院政府特殊津贴，入选湖南省科技创新领军人才，团队入选湖南省普通高等学校科技创新团队。

资威，2020 年本科毕业于中国科学院大学，2025 年获中国科学院大学工学博士学位，同年 7 月加入粤港澳大湾区（广东）量子科学中心，任助理研究员，现担任中国计算机学会（CCF）量子计算专业委员会执行委员。长期从事量子电路优化与量子算法领域研究，相关成果已发表于 Design Automation Conference（DAC）、IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems（TCAD）、Physical Review Research 等国际知名学术会议与期刊。

河南省量子信息与量子密码重点实验室副教授。长期从事量子计算研究，作为理论负责人，支撑了“祖冲之号”多项工作，包括量子计算优越性、量子纠错等。以第一/通讯作在PRL（7篇）、Nature Communications（1篇）、Optica（2篇）等发表论文30余篇，总被引8000余次；获戈登贝尔奖、亚太区MIT TR35等。

报告主题：Classically Enhanced Quantum Computing

摘要：本报告将围绕“经典计算如何增强量子计算”，介绍我们在量子计算不同层面的相关工作。首先，在“祖冲之号”量子优越性实验中，讨论如何利用经典方法设计更具经典模拟难度的随机量子线路，提升量子计算优势实验的验证强度。其次，在量子纠错方向，介绍如何面向存在物理缺陷的超导量子芯片，实现表面码的自适应与自动化设计。最后，在量子应用层面，展示如何借助经典学习与后处理方法，有效提升量子系统的可用规模与采样效率。

石飞，中山大学计算机学院副教授、博士生导师。2022年博士毕业于中国科学技术大学，2022年-2026年于香港大学从事博士后研究工作，2026年1月加入中山大学计算机学院。研究方向为量子计算与量子信息理论，在Physical Review Letters、IEEE Transactions on Information Theory等顶级期刊发表论文二十余篇。相关成果入选AQIS国际著名学术会议口头报告，并入选第四届CCF量子计算大会优秀成果案例。现担任CCF量子计算专业委员会执行委员。

报告主题：Exploring Quantum Weight Enumerators From the n-Qubit Parallelized SWAP Test

摘要：Quantum weight enumerators are fundamental tools for analyzing quantum error-correcting codes and multipartite entanglement, offering insights into the existence of quantum error-correcting codes and k-uniform states. In this work, we establish a connection between quantum weight enumerators and the n-qubit parallelized SWAP test. We demonstrate that each shadow enumerator corresponds to a probability derived from this test, providing a physical interpretation for the shadow enumerators. Leveraging the non-negativity of these probabilities, we present an elegant proof for the shadow inequalities. Additionally, we show that the Shor-Laflamme weight enumerators and the Rains unitary enumerators can be calculated using the n-qubit parallelized SWAP test. For applications, we utilize this test to compute the distances of quantum error-correcting codes, determine the k-uniformity of pure states, and evaluate multipartite entanglement measures. Our results indicate that quantum weight enumerators can be efficiently estimated on quantum computers, opening a path to calculate and verify the distances of quantum error-correcting codes.

张家璇，现任合肥综合性国家科学中心人工智能研究院特任副研究员，于中国科学技术大学取得物理学博士学位。主要研究方向为量子纠错与容错量子计算，致力于探索具备实验可行性的量子纠错方案，以降低量子算法的实用化门槛。近年来，以第一作者在 Physical Review Letters、npj Quantum Information等期刊发表多篇SCI论文，并受邀担任 Nature Communications、Physical Review Letters等期刊审稿人。

报告主题：基于比特路由的硬件友好型qLDPC编码

摘要：量子低密度奇偶校验（qLDPC）码因具备远高于表面码的编码率，是实现大规模容错量子计算的关键方向。然而，突破局域限制往往需要引入复杂的长程连接，这使得现有的高性能 qLDPC 码在当前主流量子硬件上面临极高的实现门槛与工程挑战。为在保持高编码率的同时提升硬件可行性，基于 iSWAP 门的比特路由技术展现出独特优势，它能够有效增强代码的非局域性并大幅简化长程耦合的结构复杂度。本报告将介绍此方向的最新进展，探讨一系列基于比特路由的硬件友好型 qLDPC 编码新方案。这些工作有望彻底改变 qLDPC 码对硬件连接性的严苛要求，推动其在近期量子硬件上的物理实现。

Ke Liu received his Ph.D. from Leiden University in 2016 and then was a postdoc at the University of Munich (LMU), before joining the University of Science and Technology of China (USTC) in 2023. His research lies at the interface of quantum computing and quantum many-body theory, with a current focus on the physical principles of quantum error correction and precision resource estimation for fault-tolerant quantum computation. His contributions include establishing thresholds for several high-dimensional topological codes, developing a topological framework for QLDPC codes, classifying point-group tensor order parameters, and constructing non-Abelian lattice gauge theories for exotic symmetry breaking.

报告主题：A Topological Framework for Bivariate-Bicycle Codes and Optimal Thresholds for Complex QEC Codes

摘要：The landscape of quantum error-correcting codes has rapidly diversified in recent years, spanning new topological code families and quantum low-density parity-check (QLDPC) codes. These codes offer advantages beyond toric and surface codes, in terms of better code parameters and more efficient routes to non-Clifford gates. However, for most emerging codes, their fault-tolerance properties remain far from fully understood, and systematic theoretical tools remain limited. This talk consists of two parts. First, I will present a topological framework for bivariate-bicycle (BB) codes, a prominent QLDPC family tailored for real-world quantum hardware. From the QEC perspective, it enables analytic characterization of generic code structure beyond case-by-case studies. From the physics perspective, incorporating remote interactions reveals novel phenomena, including topological frustration and quasi-fractonic anyon mobility. Second, I will introduce an algebraic framework for determining optimal thresholds of topological codes that is both broadly applicable and computationally efficient, thus making previously difficult threshold problems tractable. This allows us to calculate optimal thresholds for several representative complex codes under both qubit noise and measurement errors, including BB codes, fracton codes, and three-dimensional toric and color codes.

曹晨风，1997年生，2019年本科毕业于中国科学院大学，2024年博士毕业于香港科技大学。2023–2024年任英国量子计算公司 Phasecraft 研究顾问，后于柏林自由大学与香港大学从事博士后研究，期间入选洪堡学者。主要研究开放量子动力学下量子计算与纠错的能力边界。

报告主题：Non-Unitarity as a Resource: From Measurement to Magic

摘要：Entanglement and magic (non-stabilizerness) are the two resources behind quantum computational advantage. Both are usually thought to be fragile under the non-unitary processes, measurement and noise, that pervade real devices. This talk argues the opposite, that measurement and dissipation can be genuinely generative. I first show how mid-circuit measurements with feedforward, arranged in randomized "fan-out staircases," give a constant-depth scheme for sampling from commuting diagonal circuits and their phase states, a task that otherwise requires polynomial-depth unitaries. By bypassing Lieb–Robinson constraints, these circuits build global entanglement on 2D lattices and produce phase states with random-matrix statistics and anticoncentration. I then turn to noise. While local dynamics destroy entanglement irreversibly, they can bring magic back, because stabilizer membership, unlike separability, is not preserved by local channels. For GHZ-type states under amplitude damping, magic dies and is then reborn even after entanglement has suffered sudden death, revealing a magic–entanglement complementarity.

吴明优，东南大学计算机科学与工程学院博士研究生，主要从事量子计算与量子优化算法研究，研究方向包括量子近似优化算法（QAOA）、量子绝热计算、量子搜索算法以及随机SAT问题的平均情形复杂性分析。近年来围绕随机约束可满足问题上的量子优化方法开展研究，提出 k-local 量子搜索框架，并研究其与量子绝热演化和变分量子算法之间的联系。

报告主题：Smooth Adiabatic-Manifold Parameterization for QAOA in Random k-SAT

摘要：量子近似优化算法（Quantum Approximate Optimization Algorithm, QAOA）是当前近中期量子设备上求解组合优化问题最有前景的方法之一。然而，随着线路深度的增加，其参数优化成本迅速增长，成为制约算法实际应用的重要瓶颈。有效参数为何存在以及如何高效地寻找这些参数，仍然是QAOA研究中的核心问题。

在本报告中，我们将介绍关于QAOA参数空间结构的一项研究工作。通过建立QAOA与绝热量子演化之间的联系，我们发现高性能参数并非随机分布于整个变分空间，而是集中在一个低维结构附近。我们将这一结构称为“平滑绝热流形（Smooth Adiabatic Manifold）”。数值结果表明，即使在线路深度远低于传统绝热演化要求的情况下，该流形仍然稳定存在，这说明浅层QAOA依然保留了重要的绝热特征。基于这一发现，我们提出了平滑绝热流形参数化方法（Smooth Adiabatic-Manifold Parameterization, SAMP），将原本高维且复杂的参数搜索问题转化为流形上的引导式优化过程。针对随机3-SAT实例的实验结果表明，SAMP在保持算法性能的同时显著降低了参数优化开销，并实现了随线路深度增长的次线性优化复杂度。该工作为理解QAOA参数聚集现象提供了新的物理图像，也为NISQ时代可扩展的量子优化算法设计提供了一种新的思路。

北京航空航天大学网络空间安全学院博士研究生，师从尚涛教授。研究方向为量子计算与量子密码学，重点聚焦于量子同态加密、量子混淆及量子云安全。目前已在IEEE Transactions on Quantum Engineering、QCNC等国际权威期刊与学术会议上发表多篇科研成果。曾荣获CIC “悟空杯”量子计算挑战赛特等奖、移动云量子计算挑战赛二等奖、司南杯量子计算挑战赛三等奖。具备扎实的量子算法理论基础与丰富的工程实践经验。

报告主题：基于量子线路混淆的量子云平台密态量子编译方案

摘要：随着量子计算的飞速发展，量子编译已成为连接高层算法与物理硬件的关键层。在量子云计算中，编译过程在云平台上执行，这使用户的量子线路面临结构泄露和输出可预测性等潜在风险。为了解决这些问题，我们提出了基于量子线路混淆的加密态量子编译方案（ECQCO）。这是首个专为量子云平台中编译器与量子硬件一体化部署定制的安全编译方案。ECQCO采用基于旋转算子的非交互式量子同态加密来隐蔽输出状态，并实例化了基于量子不可区分混淆的结构混淆机制，从而有效保护了线路的功能与拓扑结构。此外，ECQCO还设计了一种自适应退耦混淆算法，通过在插入脉冲操作的同时抑制潜在的空闲误差。ECQCO可完全部署在用户侧，实现了信息论安全性，并在量子随机预言机下保证了计算不可区分性。在基准数据集上的Qpanda3仿真评估结果表明，ECQCO实现了高达0.7的总变差距离（TVD）和0.88的归一化图编辑距离（GED），有效提升了编译阶段的安全性。此外，该方案仅轻微增加了线路深度，同时将平均保真度变化严格控制在1.1%以内，从而在安全性和效率之间达到了比较理想的平衡。

陈一博，深圳华大生命研究院量子算法研发工程师，专注于量子计算在生命科学领域的应用研究。研究涵盖面向生命底层过程的变分量子算法设计、量子-经典混合框架开发，以及面向生物信息优化问题的量子优化方法。以第一或共同第一作者在 Chemical Science、Cell Reports Methods、Advanced Quantum Technologies 等期刊发表相关研究。

报告主题：基于VQE-PDFT与多尺度建模的隐花色素蛋白电子转移率计算

摘要：近期量子设备为分子体系模拟提供了新的计算路径，但在实际化学和生物问题中，VQE 类算法仍受到线路深度、量子比特数、测量成本、硬件噪声和可训练性的共同限制。本报告将介绍一种面向 NISQ 设备的量子-经典混合计算框架 VQE-PDFT：量子线路用于求解有限活性空间中的多组态波函数并测量一阶、二阶约化密度矩阵，经典端则利用多组态对密度泛函理论完成相关能计算，从而降低在量子线路上平衡电子关联效应的资源需求。我们首先在CT7/04电荷转移基准体系上验证该框架的准确性，随后将其嵌入 QM/MM 多尺度建模流程，基于Marcus理论对20个蛋白构象进行系综采样，计算欧洲知更鸟隐花色素蛋白 ErCRY4 中相邻色氨酸残基间的电子转移率。针对该体系中的中性态和阳离子态，本研究进一步设计了保持粒子数对称性的浅层硬件友好型 ansatz 电路，在无噪声模拟中获得了与实验超快光谱结果相符的电子转移率。最后，我们在 13 比特超导量子芯片上对单个蛋白构象进行了约化密度矩阵测量，并分析了硬件噪声对能量和电子转移参数的影响。结果表明，虽然当前量子硬件尚不能支持大规模生物体系的完整量子模拟，但通过将量子计算聚焦于活性空间波函数和密度矩阵测量，并利用系统偏差抵消部分误差，量子-经典混合算法已经可以参与真实生物电子转移问题的定量计算。

杨钊华，国防科技大学计算机学院博士后，研究领域为量子计算、超导量子器件物理、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APL、CPB等期刊发表多篇论文。

报告主题：超导量子芯片噪声及抑制

摘要：超导transmon量子比特是容错量子计算的重要平台，但频率可调通常依赖SQUID环，引入低频磁通噪声，导致退相干和频率漂移。本研究提出并验证一种“8-mon”双连接梯度架构，其反向对称SQUID环使净磁通响应磁场梯度而非绝对强度，免疫空间均匀磁噪声并保留局部调频能力。实验表明，该器件在小磁通偏置下Ramsey相干时间较传统X-mon提升2–3倍。我们构建了微观理论揭示了其几何结构在频域空间的滤波作用。该工作为构建高可调、长相干、高稳定的可扩展超导量子处理器提供了实用途径。