报告题目： 量子算法的构造方法和量子算法的进展情况

报告人：龙桂鲁 教授

报告时间：2019年12月21日（周六）14:00

报告地点：理生楼A502

报告人简介：

1962年4月生，广西玉林人，教授，博导，清华大学物理系副主任，英国和美国物理学会会士，国家杰出青年基金获得者，2019年院士候选人。1987年起在清华大学任教至今。1989-1993年在英国萨塞克斯大学从事博士后研究。研究领域包括量子计算与量子信息、原子核结构。主要学术贡献包括：1）建立和发展量子直接通信；2）提出相位匹配理论，构造优化量子精确搜索算法；3）提出以酉算子的线性组合（LCU）进行计算的对偶量子计算理论；4）提出波函数就是系统实体（WISE）的量子力学波函数实在论解释。获国家自然科学奖二等奖、三等奖，教育部自然科学奖一等奖、二等奖、中国电子学会自然科学奖一等奖、IBM全球杰出学者奖等。曾担任IUPAP的C13委员会副主席（2015-2017）。现担任亚太物理学会联合会理事长（2017-2019）。

报告摘要：

量子计算机利用量子迭加态和量子纠缠等量子性质进行信息处理，具有强大的并行功能。然而，量子计算的功能需要通过量子算法来体现。1980年Paul Benioff和Yuri Manin提出了量子计算的概念，开启了量子计算的研究，1982年费曼提出用量子计算机模拟量子体系，1985年Deutsch完善了量子计算的概念。但直到1994-1996年Shor提出大数分解、Grover提出量子搜索算法之后，量子计算才得到全世界的重视，从而成为持续至今的国际研究前沿。量子算法的突破给了量子计算研究以巨大的推动，研制量子计算机的国际竞赛已经开始，量子计算的应用也随之而来，而量子计算的应用离不开量子算法。量子相位估计（Shor算法的核心）、振幅放大（Grover算法的核心）、酉算子的线性组合（linear combination of unitaries， LCU）是构造量子算法的三大方法。特别是酉算子线性组合方法近来得到广泛的应用，包括线性方程组HHL量子算法、高效量子模拟算法、开放量子系统的模拟算法以及量子机器学习算法中都使用了LCU。本报告中将详细介绍相位估计、振幅放大、LCU等量子算法构造技巧，简述量子算法的进展。

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南昌大学理学院物理系

南昌大学科学技术处