日前，以“发展芯技术 智算芯未来”为主题的第二届中国计算机学会(CCF)芯片大会(CCF Chip 2024)在上海成功举办。本次大会由中国计算机学会主办，体系结构专委、集成电路设计专委、容错计算专委、计算机工程与工艺专委、CCF上海分部等共同承办。CCF理事长孙凝晖院士、刘明院士担任大会主席。孙凝晖、刘明、庄松林、陈左宁、陈国良、薛其坤、张尧学、廖湘科、顾敏、崔铁军、郑纬民、吴汉明、王耀南、钱德沛、蒋昌俊、刘胜等16位中国科学院院士和中国工程院院士领衔组成指导委员会。
本次大会聚焦智能化时代的芯片技术，包含多场重量级大会特邀报告、45场围绕目前芯片领域发展大趋势下芯片设计与EDA、新型体系架构、容错计算应用、新兴计算机工程与工艺等热门话题的技术论坛、论文分组会议和亮点纷呈的企业展览。这是促进产学研合作，为国内外科研机构、高校、企业搭建最广阔、最深入的学术交流平台，也是中国计算机和芯片领域专家阵容最强、报告内容最丰富、参会规模最大、覆盖芯片研制全周期的旗舰盛会。
在CCF Chip 2024的量子计算论坛上，国防科技大学吴俊杰教授与粤港澳大湾区量子科学中心、北京玻色量子科技有限公司(简称“玻色量子”)创始人&CEO文凯博士共同担任主席，并联合主持此次论坛。上海交通大学陈险峰、北京量子信息科学研究院金贻荣、玻色量子CTO魏海博士、国防科技大学吴伟、粤港澳大湾区量子科学中心邓纯青等上台发表了精彩演讲。我国量子计算领域重量级专家学者分别介绍不同量子计算技术路线的前沿研究进展，梳理近远期的主要挑战，展望量子计算的未来趋势。通过不同学术路线、不同软硬件、不同应用场景的多维度交叉，碰撞出量子计算进一步发展的新火花。
量子计算自20世纪80年代被提出之后，一直备受各国高度重视，近两年来量子计算发展加速，硬件、软件、应用等多方面都取得了重要突破。吴俊杰教授和文凯博士作为CCF Chip 2024量子计算论坛主席，提倡要不断加强量子计算领域学术界与产业界的联系，推动相关技术研究成果的转化和应用，促进量子计算技术的实用化和产业化。
上海交通大学陈险峰：基于薄膜铌酸锂芯片光量子比特产生和调控
会上，上海交通大学陈险峰发表了以“基于薄膜铌酸锂芯片光量子比特产生和调控”为主题的精彩演讲。
光量子计算是利用光量子特性来进行计算的技术，光量子计算的核心硬件主要包括量子光源、光量子操控线路和光子探测。实现光量子计算的平台离不开高质量的光子态产生、快速低损耗调控以及可编程光子逻辑回路。
陈险峰认为，在各种光集成平台中，薄膜铌酸锂集成光子技术已经实现远超传统极限的超高速电光调制、高性能射频滤波、宽带光学频率梳、波长捷变激光器、高效率非线性频率变换、高亮度量子光源、光量子操控等功能。基于这些丰富的高性能器件的集成，可在片上实现对光量子比特的产生、调控、频率变换等操作。
陈险峰在演讲中侧重讲解当下薄膜铌酸锂芯片上光量子比特的产生和调控的研究及进展，并展望铌酸锂光子集成芯片作为高速率、大容量、低能耗光信息处理的重要平台，在光量子计算领域的重要价值。
北京量子信息科学研究院金贻荣：超导量子比特的材料与工艺
会上，北京量子信息科学研究院金贻荣发表了以“超导量子比特：材料与工艺”为主题的精彩演讲。
基于超导电路的超导量子比特因其宏观量子态特性，天然具有易操控、易耦合、易读取等特点，同时具备良好的可扩展性并与半导体工艺兼容。经过最近二十多年的发展，超导量子计算取得飞速发展，已经成为最具前景的技术路线之一。
金贻荣认为，与易操控读取相伴的是易于与环境发生相互作用而导致退相干。在演讲中，金贻荣介绍了其在提升超导量子比特退相干时间方面所做的思考和努力，以及最终取得的成果。采用新的材料平台钽，并优化薄膜制备、刻蚀等工艺，特别是表面界面处理工艺，研究得到了超过500微秒的长寿命量子比特，为未来高水平量子计算打下基础。同时也探讨了如何将新材料和新工艺推广应用到更大规模的量子芯片上。
玻色量子CTO魏海博士：相干光量子计算研究进展及实用化场景
会上，玻色量子CTO魏海博士发表了以“相干光量子计算研究进展及实用化场景”为主题的精彩演讲。
魏海博士简要介绍了量子计算的技术特点和行业发展水平，重点讲解了玻色量子自研的相干光量子计算机的技术，最新发布的550计算量子比特相干光量子计算机的技术水平和优势，以及玻色量子在实用化量子计算推广应用上的探索，包括在AI、通信、电力、金融、交通、医药等多个领域的场景验证成果。
魏海博士提到，以玻色量子自研的相干光量子计算已经率先实现实用化。光量子计算具有的强大的计算能力和精准的操作性能，使得相干光量子计算机在解决复杂问题、优化算法和AI神经网络结构优化等方面展现出无与伦比的优势。
2024年4月18日，玻色量子重磅发布了550计算量子比特的相干光量子计算计算机真机及开物SDK等核心研究成果，充分展现出量子计算与AI的融合，是实用化量子计算的起点。这不仅代表了新质生产力中的量子计算与经典计算的深度融合，还彰显了玻色量子具有的创新实力和行业领先地位，也标志着我国实用化量子科技事业迈入了新的发展阶段。
当前，玻色量子已联合生态合作伙伴在AI、算力调度、分子对接、虚拟电厂、量子图聚类算法、量子深度学习训练等“量子计算+”行业场景实现了一系列重要成果突破。
以“量子计算+AI”真实应用场景为例，清华大学车辆与运载学院李升波教授课题组提出了多层神经网络的伊辛训练算法，这是国际上首个用于相干伊辛机(CIM)的深度学习训练算法，代表了神经网络量子训练领域的重要突破。这一算法已在玻色量子自研的“天工量子大脑550W”上完成了真机验证，实验表明它能在毫秒之内解决大规模二进制优化问题，为AI时代的模型训练提供了另一种可能路径。这也是在量子AI时代突破实用化量子计算发展的关键支柱之一。
最后，魏海博士总结道：玻色量子将围绕算力芯片领域与多种量子计算技术共同发展，共同进步;也将在协同计算方面持续创新，不断开拓融合计算新场景，以更好地服务更多的实用化场景问题;并联合各行各业的生态合作伙伴一起探索更多实际的应用场景，让光量子计算进一步走向实用化，以赋能更多的行业。
国防科技大学吴伟：面向量子计算的囚禁离子操控与离子芯片
会上，国防科技大学吴伟发表了以“面向量子计算的囚禁离子操控与离子芯片”为主题的精彩演讲。
囚禁离子是实现实用化量子计算的重要物理体系之一，持续受到量子计算领域学术界以及科技公司的关注和青睐。囚禁离子技术方案基于天然物理体系，具有超长相干时间，量子操控精度高，具备极佳的互联特性。
吴伟认为，随着技术水平的提升，现阶段离子量子计算的研究重点已经从单元技术的实现转为系统集成和规模化扩展。受限于结构限制，传统离子阱中稳定制备大规模离子量子比特是非常困难的，且其装配精度会极大限制和影响其性能。离子芯片成为离子量子计算系统规模化扩展的重要方式，目前的研究重点包括离子芯片的设计制备、测控器件的片上集成、真空及操控系统的集成化等。吴伟简要分享了芯片离子阱的基本原理、发展趋势及团队在这一方向的相关工作。
粤港澳大湾区量子科学中心邓纯青：迈向使用Fluxonium超导量子比特的容错量子计算
会上，粤港澳大湾区量子科学中心邓纯青发表了以“Toward fault-tolerant quantum computing with superconducting fluxonium qubits”(迈向使用fluxonium超导量子比特的容错量子计算)为主题的精彩演讲。
邓纯青认为，fluxonium量子比特为超导量子计算中传统的基于transmon量子比特的系统提供了一种创新的替代方案，它提供了较长的相干时间和丰富的能级结构，可实现灵活、快速的操作。在演讲中，邓纯青分享了使用fluxonium比特迈向容错计算的几项进展，包括：
1. 通过系统地研究退相干机制并进行优化，使比特的相干时间超过1毫秒。
2. 在单个原型处理器中稳健实现了所有基于fluxonium的基本量子操作，例如量子比特初始化、单量子比特和双量子比特门以及读出。此外，研究人员还探索和验证了几种类型的双量子比特门，最高门保真度达到 99.6%-99.7%，门时间约为20纳秒。
3. 展示具有可调耦合器的22量子比特fluxonium得处理器，以及量子比特之间微波激活控制相位门的演示。基于研究人员开发的基础技术和现实估计，邓纯青认为，这种fluxonium量子处理器将表现出比由transmon量子比特制成的处理器更优异的逻辑错误率。
此次多位量子计算领域的顶尖专家、学者齐聚一堂，共话量子计算领域的最新研究进展和技术优势，深刻表现出我国量子计算产业发展的欣欣向荣之势。
最后，文凯博士对所有参会者表示热烈的欢迎和感谢，感谢大家对量子计算领域的热情和贡献。该论坛不仅是学术交流的平台，也是推动量子计算领域发展的重要力量，更能促进知识的共享、技术的创新和人才的培养，为量子计算技术的发展做出更大的贡献。
