导语


是否可以通过经典计算机高效地模拟一个量子计算设备？如何从模拟量子计算机的角度去理解量子计算及其优越性？哈佛大学博士后刘金国将围绕这些问题，带我们了解量子计算的魅力。

本次分享属于量子信息与量子计算预读班的第二期，由扈鸿业联合刘金国、尤亦庄等共同组织发起，将主要将聚焦在量子计算领域，对量子线路的经典模拟、量子计算与人工智能的交叉、量子模拟、量子噪声理论与纠错码等方面的论文进行研读与讨论，建立对领域发展的广泛认识。预读班采用申请制，欢迎具有基本物理基础和从事量子计算的年轻科研人员申请加入。





背景




量子计算 [1] 设备不同于任何经典物理框架下的计算机，并拥有超越经典计算机的潜力。但由于它仍然处在发展的初级阶段，它在计算能力上的优越性遭受着经典计算机的挑战，即我们是否可以通过经典计算机高效地模拟 [2] 一个量子计算设备。最近两年，出现了一些出色的数值模拟工作，挑战了谷歌量子计算设备优越性，其中主要是基于张量网络的算法[3,4,5]。那么反过来想，从如何模拟量子计算机的角度去理解量子计算，以及它的优越性所在将会是一个很酷的事情。我希望在这个分享中，通过和大家一起模拟量子计算的过程，从而带大家了解量子计算的魅力。





内容简介




量子计算模拟作为量子计算读书会第一个主题分享，有两个目的，一是带大家了解量子计算的发展的内在驱动力，侧重对基础的介绍，二是介绍量子计算的模拟方法，通过了解如何模拟量子计算去了解量子计算。具体内容包括：
  1. 从经典计算，可逆计算到量子计算
  2. 量子加法器
  3. 超越经典计算
  4. 量子线路的全振幅模拟技术
  5. 量子线路的张量网络基础






主讲人




刘金国，哈佛大学博士后，17年于南京大学获得博士学位，研究方向为张量网络、自动微分与量子模拟。
个人主页：https://giggleliu.github.io/

参考文献

[1] Nielsen, Michael A., and Isaac Chuang. “Quantum computation and quantum information.” (2002): 558-559.

[2]Luo, Xiu-Zhe, et al. “Yao. jl: Extensible, efficient framework for quantum algorithm design.” Quantum 4 (2020): 341.

https://quantum-journal.org/papers/q-2020-10-11-341/

[3]Markov, Igor L., and Yaoyun Shi. “Simulating quantum computation by contracting tensor networks.” SIAM Journal on Computing 38.3 (2008): 963-981.

https://epubs.siam.org/doi/abs/10.1137/050644756

[4]Pan, Feng, Keyang Chen, and Pan Zhang. “Solving the sampling problem of the Sycamore quantum supremacy circuits.” arXiv preprint arXiv:2111.03011 (2021).

https://arxiv.org/abs/2111.03011

[5]Gao, Xun, et al. “Limitations of Linear Cross-Entropy as a Measure for Quantum Advantage.” arXiv preprint arXiv:2112.01657 (2021).

https://arxiv.org/abs/2112.01657





直播信息




直播时间：
2021年12月19日（周日）上午9:00-11:00

参与方式：

  • 本次分享将在集智学园 B 站免费直播

  • 本次预读班对集智-凯风研读营学者开放，同时为了吸引更多做相关领域的科研工作者加入，并且讨论相关话题，本期研读营也采用开放申请制，甄选出真正对量子信息、量子计算研究感兴趣、有相关研究经验的专业人士，保证预读班的研讨质量。筛选成功后将通过邮件通知。预读班申请流程见下文。

扫码预约：
扫描二维码，点击“报名”预约，内附 B 站直播地址。（也可以在文末点击“阅读原文“报名）


预读班开放申请中


在集智-凯风研读营的支持下，集智组办本次量子信息与量子计算预读班。本次预读班由扈鸿业联合刘金国、尤亦庄等一线研究者共同组织发起，将主要将聚焦在量子计算领域，对量子线路的经典模拟、量子计算与人工智能的交叉、量子模拟、量子噪声理论与纠错码等方面的论文进行研读与讨论。

本次预读班参与要求：

1. 有大学物理专业的本科2、3年级及以上水平，接触过量子力学

2. 从事相关科研工作，或在物理系学过量子力学

申请流程：

1. 填写报名表单：https://campus.swarma.org/form/quantum_mechanics （填写常用邮箱，能及时获取通知）

2. 加分项：提交个人简历一份，发送到邮箱：wangchaohui@swarma.org。需包括姓名、联系方式、所在高校/研究所/公司，研究方向/研究兴趣，介绍个人关于量子信息相关的知识背景、参与读书会的目的、希望获得等。

3. 3个工作日内通过邮件答复。

扫描二维码，填写报名表单

上述规则的最终解释权归集智俱乐部所有。

本次预读班详情安排与参考资料请参考：
量子信息与量子计算预读班：追踪量子信息革命交叉前沿


关于“集智-凯风研读营”


“集智-凯风研读营” 项目是由凯风基金会资助、集智俱乐部发起的，针对量子信息、人工智能、复杂系统、计算社会科学等特定主题的封闭式交流活动。

我们的目标是：汇聚术业有专攻但又视野广阔的青年学者，进行跨学科交流，寻找不同复杂现象背后的统一规律。

我们的愿景是：通过深度研读讨论前沿科学研究，共同界定和审视新的问题，实现跨文化、跨学科、跨领域的学术创新，形成真正具有原创能力的学术小生境。


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