CNCC | 量子计算软件：恰逢其时还是超前探索？

孙晓明

CCF杰出会员、量子计算专业委员会主任，中国科学院计算技术研究所研究员

中国科学院计算技术研究所研究员，量子计算与算法理论实验室主任，国家杰出青年科学基金获得者。主要研究领域为算法与计算复杂性、量子计算等，曾获王选杰出青年学者奖等。目前担任CCF量子计算专委会主任，《中国科学:信息科学》、《软件学报》、《Information and Computation》、《FCS》等期刊编委，国际学术会议COCOON steering committee主席，工业和信息化部信息通信科学技术委员会委员，曾任CCF理论计算机科学专委会主任。

田国敬

中国科学院计算技术研究所副研究员

CCF量子计算专委委员，CCF理论计算机专委委员。主要研究方向有：量子算法设计、量子电路优化、量子非局域性、量子模拟等，目前已在TCAD、PRR、QST等相关领域国际期刊及会议上发表论文二十余篇。曾获中国通信学会优博，入选国家博新计划。主持多项北京市自然科学基金和国家自然科学基金项目。

季铮锋

清华大学教授

2007年博士毕业于清华大学计算机科学与技术系。曾任中国科学院软件研究所助理研究员，加拿大圆周理论物理研究所和滑铁卢大学博士后，澳大利亚悉尼科技大学教授，悉尼科技大学量子软件与信息中心执行主任，现任清华大学计算机科学与技术系教授，清华大学（计算机系）量子软件研究中心共同主任。他从计算机科学的角度研究量子计算，专注于量子算法和复杂性理论、量子密码学、量子信息论、量子网络和量子软件等方向的研究。

报告题目：量子软件：机遇与挑战的叠加

摘要：本报告聚焦量子软件研究，深入探讨在当前量子计算快速发展的背景下，量子软件所面临的独特机遇与挑战。随着量子硬件技术的突飞猛进，量子软件的战略重要性也与日俱增，成为推动量子计算走向应用的关键环节。报告通过梳理量子软件研究的历史背景，回顾量子软件理论的发展和产业生态的构建，进而指出量子软件的核心研究问题和未来发展面临的挑战。通过对机遇与挑战这一"叠加态"的全面分析，报告旨在为量子软件在学术界和产业界的未来发展建言献策。

邓玉欣

CCF杰出会员，华东师范大学教授

研究方向包括并发理论、量子计算，代表性工作包括一个被国外学者写进教科书的“邓引理”（Deng Lemma）和关于概率并发理论的一部英文专著。发表论文100余篇，出版教材1本。曾为CONCUR 2018作特邀报告。

报告题目：量子程序的形式化验证

摘要：本报告介绍量子程序验证的三种形式化方法，即互模拟检验、定理证明和霍尔逻辑。首先，我们利用基互模拟描述量子CCS进程的行为等价关系，并开发工具，验证量子通信协议的正确性。其次，我们提出一种关于量子电路正确性的符号推理方法。它基于一组向量和矩阵的基本定律，适合在定理证明器Coq中实现自动化。最后，我们提出了一种新的量子霍尔逻辑，通过引入分布公式来描述概率性质，方便概率行为的局部推理，验证了HHL、Shor等算法的正确性。

李绿周

CCF杰出会员、量子计算专委副主任，中山大学计算机学院教授

中山大学计算机学院教授、量子计算与软件研究所所长、CCF量子计算专委副主任、CCF杰出会员、杰出演讲者(2019、2021、2022、2023年度）。主要研究兴趣为量子算法等，在SODA、IANDC、IEEE TIT、ICML等期刊和会议发表论文80余篇。

报告题目：基于量子游走的算法设计

摘要：相比于经典算法领域，量子算法设计方面非常缺少方法论，基本没有多少成熟的“套路”可以遵循。幸运的是，过去20余年里，量子游走已经发展成为量子算法设计的一种重要模型，很多具有加速优势的量子算法都是基于量子游走设计的。本报告在回顾这方面的历史发展过程之后，将重点汇报研究团队近年在这方面的初步研究成果，包括针对空间搜索、球心查找、去随机化等问题基于量子游走的算法设计以及量子游走的高效电路实现。

付祥

国防科技大学计算机学院HPCL副研究员

致力于构建新一代自主可控的量子控制软硬件生态环境，主要研究量子编程与编译、量子测控软件和控制（微）体系结构等。提出世界上第一个可执行的量子计算指令集及量子控制微体系结构、高级量子-经典异构编程框架Quingo，相关研究成果发表在MICRO、HPCA、DAC、ACM TQC等计算机体系结构顶会/期刊上，获MICRO-50最佳论文奖，一篇文章入选Top Picks'2017。

报告题目：一款面向NISQ计算系统的新型量子软件指令集

摘要：量子指令集或量子汇编语言是连接量子软硬件间的接口。已有的量子汇编语言难以兼顾表达能力（如实时经典计算、时序控制、波形控制）、可移植性和简洁易用等需求，难以面向不同的控制学电子系统支持动态量子线路、量子纠错等应用。针对此问题，我们提出一个轻量级的基于指令的量子汇编，以期实现量子软件的灵活可移植，为量子软硬件的对接提供一个新的可能。

卢丽强

浙江大学计算机学院研究员

浙江大学计算机学院研究员，博士生导师。本科与博士毕业于北京大学，研究方向为计算机体系结构、人工智能芯片、量子计算等。近五年发表30余篇体系结构、EDA领域论文，在体系结构四大会上组织量子计算相关Tutorial (中国大陆首次)。主持国家重点研发计划-青年项目、基金委面上项目、浙江省重点研发计划、华为横向合作等项目，曾获得全球可持续发展青年、北京大学优博、CCF体系结构优博、浙江大学-华为启真优秀青年等荣誉。

报告题目：上下文感知的量子电路分析与优化框架

摘要：面对当前量子计算机体系结构异质解耦、量子芯片规模不断扩大的情况，量子软件极大程度地决定了量子计算机的执行效率、执行精度、执行性能。然而，当前的量子软件优化技术往往伴随着大量的经典计算开销，且难以取得高质量的优化电路。本次报告介绍一种基于向量化的量子电路中间表示，阐述量子电路的上下文信息对于量子电路的分析和编译具有重要的作用，以保真度优化和量子电路综合为具体应用案例，证明该框架的优化能力与泛化性。

CNCC2024将于10月24-26日在浙江省东阳市横店镇举办，大会主题为“发展新质生产力，计算引领未来”。大会为期三天，包括18个特邀报告、3个大会论坛、138个专题论坛及34场专题活动和100余个展览。图灵奖获得者、两院院士、国内外顶尖学者、知名企业家在内的超过800位讲者在会上展望前沿趋势，分享创新成果。预计参会者超过万人。