在通往实用化量子计算的征途中，我们正处于从含噪中等规模（NISQ）向早期容错计算跨越的关键阶段。如果说“量子优越性”的突破是频频登上头条的璀璨明珠，那么集成化量子系统中的“噪声问题”则是承载这颗明珠不可或缺的坚实基石。相比于量子纠错那般优美且高度结构化的数学框架，真实系统中的控制问题面对的往往是一个充满串扰、环境涨落与非马尔可夫效应的极其复杂、甚至略显“泥泞”的物理世界。

正是由于这种深层的物理复杂性，当前研究面临着一个显著的痛点：一线实验操作人员在真实的集成系统中，每天都在处理标定和操控中涌现的极度复杂的噪声问题；而深耕量子控制理论的科研人员，却往往缺乏对实际物理硬件“脾性”的切身了解。理论与实验之间，亟需建立一座跨越认知的桥梁。

正因为如此，量子控制虽然不那么吸引眼球，却很基本、也很重要。在真正实现容错量子计算之前，让集成化的量子比特系统具备对抗噪声的稳健控制能力，是必须扎实走好的一步。它依靠的不是某个单点的突破，而是理论、算法、硬件与实验的协同推进。

本专题论坛“量子噪声与控制：从理论到实验”，特别邀请了在噪声辨识、量子控制、硬件与实验等核心方向工作的资深学者，涵盖超导、原子阵列、硅基自旋等多个主流前沿平台，分享他们在抑制噪声、提升保真度方面的最新进展与思考。诚邀各位同仁共同参与，围绕“面向实用化量子计算的量子控制”展开深入交流，合力为迈向大规模容错量子计算铺设最坚实的基石！  

深圳国际量子研究院研究员，合肥实验室兼职研究员，量子动力学-控制与纠错课题方向负责人。本科和硕士在中国科学技术大学，后在加利福尼亚大学Merced校区获得博士学位，弗吉尼亚理工大学博士后，研究领域涵盖量子动力学、量子计算和量子信息，主要有量子动力学、量子控制与纠错、量子模拟、固态量子比特、超导量子器件、量子人工智能等等，相关工作论文发表在PhysRevLett、NatElect、NatCompSci、SciAdv、NatComm、npjQI、 Quantum Sci&Tech 等高水平期刊。

吴热冰，现为清华大学自动化系副教授。2004年于清华大学自动化系获工学博士学位，2005-2008年在普林斯顿大学化学系从事博士后研究。主要研究方向为量子控制系统的分析、优化及其在实验系统中的应用。

清华大学交叉信息研究院教授，长江学者，美国物理学会(APS)会士，美国光学学会(Optica)会士。于2003年获得北京大学理学学士学位，2008年获得多伦多大学博士学位。主要研究方向为量子信息科学。具体包括量子密码学、量子计算和量子基础理论等。

报告主题：高效可靠的量子门基准标定

摘要：随着可控量子系统规模的不断扩展，快速、实用地刻画多量子比特门保真度已成为构建高保真量子计算设备的关键。随机基准标定（RB）利用群捻转（group twirling）和指数拟合高效评估门保真度，并对态制备与测量误差具有鲁棒性。但在大规模系统上，RB的实现需要大量多比特捻转门，限制了协议的可扩展性。本报告首先介绍我们提出的特征标循环基准标定（CBC）和特征标平均基准标定（CAB）协议，这两种协议仅使用局部捻转门即可估计任意多比特量子操作的过程保真度，适用于Clifford群及其局部变换门集（构成通用量子门集），并可进一步推广到经典可替代酉操作的基准标定。我们给出了针对Z基门（如CCZ）的最优捻转群构造方法，并证明了Pauli捻转在将通道转化为Pauli通道以及Clifford门基准标定中的最优性。作为理论与实验的有机结合，我们在一台54比特超导量子处理器上成功应用CAB协议，实现了高达52比特的大规模门校准：例如，44比特并行CZ门的保真度可被精确标定为63.09%±0.23%。此外，我们利用全局保真度对量子门进行优化，成功将6比特并行CZ门的保真度从87.65%提升至92.04%，同时降低了门间关联错误。这些结果表明，基于局部捻转的高效基准标定方法能够可靠地刻画和优化多比特量级量子处理器的性能，为容错量子计算的实现奠定了重要基础。相关工作已发表于[Phys. Rev. Res., 6, 043221 (2024); npj Quantum Information, 11, 33 (2025)]。

李少炜， 2021获得中国科学技术大学博士学位，博士研究方向为超导量子计算硬件实现与实验调控。目前在合肥国家实验室担任高级工程师，负责下一代“千量子比特规模以上”超导量子处理器技术路线预研与工程实现。

报告主题：超导量子处理器中的量子门误差

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，我们系统性的分析了量子门的误差来源，针对性提出实验误差抑制方案，开发了一套自动校准流程，支持了d=7表面码的量子纠错实验。考虑未来控制拓展，我们探索了基于片上直流源与全微波量子门的控制线复用方案，未来有望较少控制线的数量。

清华大学高等研究院助理研究员。2020年获中国科学技术大学物理、计算机双学士学位，2025年博士毕业于清华大学物理系，2025年至今在清华大学高等研究院从事博士后研究。2020年获清华大学“未来学者”，2025年入选清华大学“水木学者”计划。主要研究方向为原子量子计算实验和人工智能与量子计算交叉赋能。在PRL，PRX Quantum等期刊上发表论文十余篇。

报告主题：人工智能赋能的大规模原子相干操控

摘要：原子阵列量子计算路线因具备卓越的可扩展性和可编程性，已成为领先的量子计算平台之一。为实现容错量子计算，高保真度的原子量子比特操控是最为基础和关键的一环，对于物理比特的输运、纠错和阵列的重新装载至关重要。传统原子操控基于声光偏转器，面临着串行操作带来的时间瓶颈，然而，虽然空间光调制器可以并行移动原子，但其面临着路径规划计算复杂度较高、全息图计算耗时高，以及由不连续捕获势引发的运动加热所导致的退相干等挑战。在此，我们提出了一种统一的人工智能-经典算法的混合架构来解决这些挑战。我们利用图神经网络在近常数时间内解决全局路径规划问题，并获得了近乎全局最优的结果。随后，我们采用固定相位的加权Gerchberg-Saxton 算法，在小于毫秒时间即可生成单帧相位，并保证光镊强度和相位的连续性。我们的框架为线路中实时大规模相干传输奠定了基础，并为下一代容错量子计算机提供了至关重要的可扩展且高保真度的控制方案。

衣学喜，男，1968年4月生, 博士，东北师范大学东师学者特聘教授， 博士生导师。本科和硕士毕业于东北师范大学，博士毕业于吉林大学。先后在中国科学院理论物理研究所、德国essen大学、德国汉诺威大学、美国佐治亚理工学院、新加坡国立大学、香港大学、澳大利亚新南威尔士大学从事过博士后（访问学者）研究工作。2003-2013就职于大连理工大学，从2013年至今任现职。

他对量子开放系统及其应用，如量子控制、量子器件、量子度量学感兴趣。 在Phys Rev 系列发表文章140余篇。 合著4部教材和学术专著。2016获吉林省科学技术（自然科学类）一等奖。2023享国务院政府特殊津贴。

报告主题：量子开放系统Lyapunov 控制理论

摘要：量子控制论是实现量子计算机和量子通信不可或缺的基础理论。它的发展会促进物理学、化学、生物学等自然学科的交融，推动量子技术的进步。量子控制主要涵盖了量子态的操纵与制备、无退相干空间的构建等一系列基本课题。量子控制的研究进展也将有助于提升量子信息在未来通信中的地位。本文报告基于开放量子系统的主方程和随机薛定谔方程描述，构建Lyapunov控制方法，并把它应用到布居数转移及量子度量学中。

贺煜，研究员，深圳国际量子研究院/合肥国家实验室研究员，主要研究方向为半导体量子计算、量子模拟、量子芯片。为博士生导师，硅基量子计算团队带头人、国家特聘青年人才、《麻省理工科技评论》评选 “35 岁以下科技创新 35 人”、主持多项国家自然科学基金委、科技部和地方项目，广东省物理学会常务理事，工作入选“2019年全球十大量子计算实验”以及“2017年中国十大科技进展新闻”。共发表30篇SCI论文，含2篇Nature，2篇Nature Photonics，3篇Nature Nanotechnology，1篇Nature Electronics，10篇Physical Review Letters，2篇Nano Letters等，总引用6000多次，H因子23。

报告主题：硅基自旋比特的量子调控和逻辑量子计算

摘要：硅基量子计算是目前比较有潜力的一类量子计算体系。我将简单介绍硅基量子计算的背景和发展现状，然后进一步介绍硅基单原子量子计算芯片的系列技术，包括基于扫描隧道显微镜氢掩膜直写技术的单原子级别的直写，以及基于微波的自旋量子比特调控和射频单电子自旋读出技术等。进而，我们将介绍最近基于该技术在多个核自旋量子比特方面的操控技术，包括如何实现高精度单比特门和多比特门。进而介绍如何实现多比特量子纠缠态制备、量子错误探测和纠错、以及逻辑量子比特制备和通用逻辑门，以及在此基础上实现逻辑态的量子算法演示，并最后介绍面向大规模集成量子计算的思路和探索。

张君华，深圳国际量子研究院研究员，2012年本科毕业于北京大学物理学院，2018年博士毕业于清华大学交叉信息研究院。长期致力于通用量子计算测控技术研发及产业化工作，在Physical Review Letters、Science Advances、Nature Communications等期刊共发表论文十余篇，授权相关发明专利4项。

报告主题：量子-经典算力融合基础设施与测控技术

摘要：量子算力的实用化部署需要经典算力的深度配合。参数标定、漂移补偿、随机编译等各类误差缓解方案以及量子纠错方案均涉及不同类型的经典计算问题。然而量子操控与经典计算在实时性方面存在根本的范式差异，在量子时间尺度实时内嵌经典计算需要架构性的创新。本次报告将探讨量子-经典算力融合所面临的若干挑战，并介绍团队自研的RTMQ融合算力测控技术体系，涵盖自研的指令集、处理器微架构、片上总线、网络协议、编译器以及运行时库等，可实现从硬件加速模块到超算等不同规模的经典算力资源的低延迟融合，以及万节点级大规模测控网络的全局同步和实时通信。