量子计算原理和技术

课程编码：180234070205P2004H 英文名称：Quantum Computing: Principles and Technologies 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：许凯等

量子计算是量子物理与信息科学的交叉前沿领域，有望引领下一代信息技术的深刻变革。本课程面向研究生及高年级本科生，旨在帮助学生系统掌握量子计算的核心原理、关键算法与软硬件技术，理解从量子比特、量子门到量子纠错与容错计算的全链条知识体系，并培养在量子算法设计、量子软件编程及跨学科应用方面的初步能力，为从事量子计算及相关前沿领域的研究与技术开发打下坚实基础。

高等量子力学、量子力学、固体物理

第一章 光与原子相互作用理论
第1节 量子光学基础 2.0学时
第2节 量子开放系统理论 3.0学时
第3节 腔量子电动力学 3.0学时
第4节 基于光子的量子计算 3.0学时
第二章 量子测量理论
第1节 连续量子测量 3.0学时
第2节 量子芝诺效应 3.0学时
第三章 量子纠错理论基础
第1节 稳定子码和CSS码 3.0学时
第2节 容错量子计算，magic state 3.0学时
第3节 LDPC code 3.0学时
第4节 逻辑比特上的量子门 3.0学时
第四章 量子硬件平台与技术
第1节 量子比特物理实现（超导、离子阱、中性原子）、控制与读出技术 3.0学时
第2节 量子逻辑门及实验实现 3.0学时
第3节 量子比特退相干机制 2.0学时
第4节 多比特测控技术 2.0学时
第5节 噪声抑制与错误缓解 3.0学时
第6节 量子互联与分布式量子计算 3.0学时
第五章 前沿专题与跨学科应用
第1节 量子优势：随机线路采样 3.0学时
第2节 专用与通用量子计算、量子模拟 2.0学时
第3节 量子优化与量子人工智能 3.0学时
第4节 量子计算实用化前景与技术挑战 3.0学时
第5节 量子计算跨学科应用讲座1 2.0学时
第6节 量子计算跨学科应用讲座2 2.0学时

张玉祥 中国科学院物理研究所特聘研究员，博士生导师。1990年出生于安徽省，2012年于中国科学技术大学（少年班学院零零班）获得物理学学士学位，2016年11月于中国科学技术大学（现微尺度物质科学国家研究中心，光与冷原子物理研究部）获得物理学博士学位，导师：陈增兵、吴盛俊教授。2017年2月-2019年12月于丹麦奥胡思大学从事博士后研究，合作导师：Klaus M?lmer 教授。2020年1月-2022年8月于丹麦哥本哈根大学 Niels Bohr Institute 从事博士后研究，合作导师：Anders S. S?rensen 教授。2022年8月加入中国科学院物理研究所，获得国家人才引进青年项目、中国科学院引进国外人才计划项目支持。
许 凯 中国科学院物理研究所副研究员，博士生导师，1990年出生于湖南岳阳，2012年中南大学本科，2018年浙江大学博士，导师王浩华教授，2018年加入中国科学院物理研究所，任副研究员，一直从事超导量子计算与量子模拟实验研究，在国际上首次将超导比特集成和多体纠缠规模推进到10和20比特，并在超导量子模拟取得系列突破性成果，在Nature,Science,PRL等发表50余篇学术论文，获国家优青、北京市杰青、中国科学院青促会等人才项目支持。