量子計算到了計算機學者入場的最佳時機嗎？

2022年12月8日，合肥本源量子計算科技有限責任公司輪值董事長、量子測控總監(jiān)孔偉成受邀參與中國計算機學會主辦的CNCC2022“量子計算到了計算機學者入場的最佳時機嗎？——量子計算機體系結(jié)構(gòu)論壇”。論壇探討量子計算探討量子計算時代計算機專業(yè)學者的機遇，聚焦量子計算機構(gòu)建過程中計算機體系結(jié)構(gòu)的思想與方法如何發(fā)揮作用，包括量子計算機的測控系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)、線路優(yōu)化及邏輯綜合等方面的前沿技術(shù)以及量子計算機工程化和產(chǎn)業(yè)化方面的研究成果和發(fā)展前景。

論壇思辨觀點概覽：

1、量子計算機體系結(jié)構(gòu)仍處于發(fā)展的早期階段，當前研究更多的是量子比特物理實現(xiàn)的測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也稱為量子控制體系結(jié)構(gòu)。

2、與經(jīng)典計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展類似，“量化研究”也將在量子計算機體系結(jié)構(gòu)的研究中發(fā)揮重要作用。

3、發(fā)展量子計算機體系結(jié)構(gòu)，不僅需要推動技術(shù)進步，而且需要推動領(lǐng)域合作，以百花齊放的方式、更加包容的胸懷構(gòu)建發(fā)展生態(tài)。

4、量子計算機體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)計算機學者能夠發(fā)揮重要作用。

電子計算機的發(fā)展過程中，體系結(jié)構(gòu)研究扮演著核心角色。2017年，體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域教授John L. Hennessy和David A. Patterson獲得圖靈獎；2020年，編譯領(lǐng)域教授Alfred Aho和Jeffrey Ullman獲得圖靈獎。近年來，量子計算快速發(fā)展，量子計算機體系結(jié)構(gòu)快速上升為重要研究課題。

當前，量子計算機體系結(jié)構(gòu)研究初起，我國科學家在世界綻放異彩，ISCA、MICRO、HPCA等國際體系結(jié)構(gòu)頂會上成果不斷。量子計算機時代，我國能否搶占先機？計算機學者能否在量子計算機研究中找到新機遇？本次論壇邀請到活躍在國際體系結(jié)構(gòu)研究一線的杰出青年學者，以及傳統(tǒng)計算機體系結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的總師、泰斗，共同探討量子計算機體系結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展之路。

2022年12月8日舉辦的CNCC2022“量子計算到了計算機學者入場的最佳時機嗎？——量子計算機體系結(jié)構(gòu)論壇”，從學術(shù)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的角度出發(fā)，深入探討量子計算機工程化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、量子計算機體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵及外延、經(jīng)典計算機體系結(jié)構(gòu)對量子計算機體系結(jié)構(gòu)發(fā)展帶來的啟示等前沿問題。

本次論壇由CCF主辦，CCF量子計算專業(yè)組承辦，CCF量子計算專業(yè)組秘書長郭國平（中國科學技術(shù)大學）和CCF量子計算專業(yè)組常委吳俊杰（國防科技大學）共同擔任主席，合肥本源量子計算科技有限責任公司輪值董事長、量子測控總監(jiān)孔偉成，CCF量子計算專業(yè)組、CCF體系結(jié)構(gòu)專委執(zhí)行委員、國防科技大學副研究員付祥，騰訊量子實驗室研究員張孟禹，西北工業(yè)大學教授勞玲玲擔任引導發(fā)言嘉賓，CCF常務(wù)理事、兩屆CCF長沙分部主席、國防科技大學計算機學院院長、銀河天河超級計算機總設(shè)計師盧凱，CCF體系結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會主任、中國科學院計算技術(shù)研究所武成崗，國家杰青、清華大學教授尹首一，CCF體系結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會副主任、CCF杰出演講者、CCF YOCSEF(2019-2020)上海主席、上海交通大學李超等專家擔任思辨嘉賓。來自全國多所高校及企事業(yè)單位的100余人通過CNCC官方網(wǎng)站參加了本次論壇，線上直播人氣達到了4萬以上。

CCF量子計算專業(yè)組執(zhí)委、中國科學技術(shù)大學吳玉椿主持引導發(fā)言，本源量子孔偉成以“從量子測控系統(tǒng)到工程化量子計算機”為題，帶領(lǐng)大家了解了國內(nèi)外量子測控及量子操作系統(tǒng)的現(xiàn)狀，詳細介紹了本源量子計算機測控系統(tǒng)的基本原理及工程化開發(fā)流程。

付祥以“量子控制體系結(jié)構(gòu)及其與量子軟件的互動”為題，分享了當前量子計算機控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及控制系統(tǒng)設(shè)計的基本邏輯。指出當前量子控制系統(tǒng)與量子軟件之間不匹配的現(xiàn)狀，展望了該領(lǐng)域未來發(fā)展。

張孟禹以“面向超導量子硬件的控制微體系架構(gòu)”為題，介紹了騰訊量子實驗室在量子控制微體系結(jié)構(gòu)方面的工作。特別是針對超導比特系統(tǒng)退相干時間短這一特性，給出了騰訊解決方案。除此之外，還介紹了騰訊量子實驗室在測控系統(tǒng)硬件方面的工作進展與成果。

勞玲玲以“基于哈密頓量模擬算法的量子編譯技術(shù)”為題，介紹了量子編譯器基本原理及前沿進展，指出已有通用編譯器的不足之處，詳細介紹了她們團隊基于量子模擬算法的編譯器2QAN。該編譯器適用于不同的拓撲結(jié)構(gòu)和量子指令集，可以有效地縮小量子電路規(guī)模、提高模擬算法保真度。

引導發(fā)言結(jié)束后，吳俊杰主持思辨研討。嘉賓與講者圍繞“量子計算機體系結(jié)構(gòu)的內(nèi)涵與外延”、“量子計算機體系結(jié)構(gòu)需要如何發(fā)展”等議題展開了思辨研討。盧凱、武成崗、尹首一、李超、孫廣中、韓永建、張君華等專家分別發(fā)表了觀點。

原文轉(zhuǎn)自中國計算機學會