面向科学计算问题的量子加速方法技术论坛在郑州成功举办

面向科学计算问题的量子加速方法技术论坛在郑州成功举办

2024年12月21日至22日，由中国计算机学会主办的"面向科学计算问题的量子加速方法技术论坛"在郑州成功举办。本次论坛聚焦量子计算流体力学（QCFD）领域的最新研究成果，邀请了来自经典CFD领域、超算领域、量子计算领域等不同方向的专家学者，共同探讨技术发展现状、困难及瓶颈以及未来的发展方向等问题。

技术论坛背景与主题

本次论坛由中国计算机学会主办，CCF郑州会员活动中心、CCF量子计算专委承办，本源量子计算科技（合肥）股份有限公司、北京鹬鸟科技有限公司、华翊博奥（北京）量子科技有限公司友情支持。论坛围绕CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）问题在量子计算机中的高效求解为主题开展技术研讨。

本次论坛报告覆盖了量子计算流体力学仿真及技术路线、高效量子算法、飞行器湍流大规模数值研究、量子计算在航空航天 CFD 中的应用以及量子计算硬件及相关技术等不同主题报告。邀请了来自经典CFD领域、超算领域、量子计算领域、CFD应用领域等不同方向的专家学者共同探讨技术发展现状、困难及瓶颈以及未来的发展方向等问题，促进跨学科交叉融合以及产学研的结合。

主要报告内容

量子计算流体力学仿真进展与挑战

合肥综合性国家科学中心人工智能研究院的陈昭昀研究员，作了题为“基于量子真机的计算流体动力学仿真：进展与挑战”的报告，结合量子计算发展现状，围绕输入模型难以适配、编译过程艰难缓慢，输出采样率和质量低等QCFD实现问题，以系统化的视角提出了提出HiMA“量超智”融合系统及Iterative-QLS算法与Quantum router和QRAM方案等。

量子计算流体力学的技术路线与挑战

本源量子计算科技股份有限公司叶创超博士做了题为“量子计算流体力学 (QCFD) 的技术路线、进展与挑战”的报告，针对 CFD 计算困境与经典计算发展及CFD 技术路线革新与量子计算数据表达极限和并行性等潜力，指出量子 CFD 在量子算法优越性、“经典-量子” 数据转化、“端到端”计算、计算精度、非线性流动及技术成熟度等方面面临巨大挑战，引发与会者深入思考。

量子算法在非线性动力学中的应用

清华大学助理教授刘锦鹏以题为“Efficient quantum algorithms for nonlinear dynamics and machine learning models”的报告深入探讨Hamiltonian simulation及量子线性 ODE 求解器，引出线性组合哈密顿模拟（LCHS）方法，详细讲解矩阵恒等式、Special Case and Generalization 等内容，介绍 LCHS 的多种实现方式并分析量子计算中非线性问题的难点及应用拓展，其中多项成果被Andrew Childs、John Preskill等给予了很高评价。

量子同伦分析法在非线性PDEs求解中的应用

合肥综合性国家科学中心人工智能研究院薛程副研究员重点阐述量子同伦分析法在非量子线性PDEs求解中的应用，提出利用量子兼容线性化技术求解非线性偏微分方程的创新方法，详细介绍其原理、步骤及在不同方程求解中的应用效果与挑战。

飞行器湍流数值研究

中国科学院力学研究所李新亮研究员以“基于国产 DCU 异构系统的飞行器湍流大规模数值研究”为题分享了DNS 与异构并行在研究飞行器湍流方面的优势，详细介绍开发的 OpenCFD-SCU 程序并通过GPU实例展示其在高超声速边界层转捩DNS等多种场景下的应用成果。

量子计算流体力学在航空航天中的应用

中国航天空气动力技术研究院冯亦葳工程师分享了量子计算流体力学在双椭球超声速绕流、探索器火星实验室高超声速绕流等方面的应用实践，提出未来需提高量子加速技术覆盖率、研发理想量子CFD方法以推动QCFD技术在真实芯片上的验证与应用落地。

量子计算硬件技术

华翊量子高级工程师赵文定博士详细讲解量子计算的主流硬件路线，对比其在硬件实现和性能上的差异，深入介绍离子阱核心系统、并阐述离子量子计算的大规模扩展方案。

总结

本次研讨会不仅展示了量子CFD领域的最新研究成果，也促进了学术交流与合作。通过报告演讲和思辨交流，与会者深入探讨了量子计算、量子模拟等前沿科学问题，短短两天内的会议信息量巨大，为未来的研究提供了新的视角和思路。