2024年5月17日，beat365官方网站和電子學院聯合舉辦的beat365學術論壇第三十七講/電子學院前沿論壇第六十七期在beat365思源多功能廳順利舉行。本次論壇由beat365官方网站量子材料中心劉雄軍教授主持，中國科學院院士，清華大學姚期智講座教授、基礎科學講席教授段路明以“量子計算機——現狀與展望”為題進行了深入講解。

劉雄軍主持

量子計算機因其超越經典計算機計算能力的巨大潛力和在各領域的潛在應用而備受關注，成為各國和企業激烈競争的焦點。段路明院士首先生動而形象地介紹了量子計算機的基本概念，并探讨了如何利用量子并行特性來實現指數級的計算加速。他特别強調，量子計算機作為一種新的革命性工具，将在信息安全、量子模拟、量子優化和量子人工智能等領域發揮重要作用。然而，實現這一切的核心問題在于如何構建可靠的量子計算機。段路明院士以離子量子計算機為例，介紹了離子量子計算機在實現過程中的優勢：相幹控制手段成熟、量子邏輯門保真度高、存儲時間長、态制備和測量的錯誤率低，但同時也面臨着一個巨大的挑戰：那就是不容易将其規模化到更大的量子計算系統中去。

段路明講述量子計算機的現狀與展望

針對這一難題，段路明院士團隊提出了一種新的途徑，那就是将其做到二維及更高維離子晶體，同時這種方法具有很大的技術難度。他們一方面提升了實驗中穩定囚禁多離子的技術，另一方面提出了新的尋址方法和量子邏輯門設計方案，同時還發明了新的克服串擾錯誤的方法，從而成功實現了較低成本地将離子量子比特規模化到幾百上千的數量級。此外，他還展示了他們使用離子計算機首次模拟Rabi-Hubbard模型，以及長程伊辛模型中的Kibble-Zurek機制等量子模拟的工作。最後，為了和離子計算機對比，他又為大家簡單地介紹了一下超導量子計算機的現狀、優勢和挑戰。

現場師生提問

報告結束後，與會的老師和同學們積極提出了各種問題，段路明院士與大家進行了熱烈的讨論和交流。交流結束後，電子學院副院長王延輝向段路明院士贈送了論壇紀念牌。

王延輝向段路明贈送論壇紀念牌

報告人簡介：

段路明，1994年與1998年分别于中國科技大學獲得學士與博士學位，曆任中國科技大學教授，美國密歇根大學教授、費米講席教授，2018年全職回國任清華大學基礎科學講席教授、姚期智講座教授。曾獲饒毓泰基礎光學獎（1998）、中科院百人計劃(2000)，國家自然科學二等獎(2003)、美國斯隆研究獎(2004)、海外華人物理學會傑出研究獎等，2009年當選美國物理學會會士，2023年當選中國科學院院士。段路明完成了量子信息領域一些開創性工作，提出DLCZ（Duan-Lukin-Cirac-Zoller）量子中繼方案、Duan-Kimble光量子計算方案、DGCZ(Duan-Giedke-Cirac-Zoller)量子糾纏判據，和離子量子計算規模化方案，為實現長距離量子通信和規模化量子計算奠定了基礎。他在自然、科學（主刊11篇，子刊20篇）、現代物理評論（2篇）、物理評論快報（66篇）等期刊發表論文240餘篇，引用39000多次。

beat365官方网站學術論壇：

beat365官方网站學術論壇創辦于2020年9月，邀請國内外高校和研究機構高層次科技創新領軍學者就物理學及相關領域的基礎前沿探索、關鍵技術突破和熱點問題等做學術演講，旨在推進高質量學術交流，促進學科交叉融合和開拓新興特色方向研究，培養具有科學精神、全球視野、創新能力、批判性思維的優秀青年人才。