歡迎各位同學選擇到中山大學計算機學院量子計算實驗深造學習!不管你所學的專業是計算機(相關專業),還是數學,亦或是物理,我們都歡迎,都能人盡其才!唯一的要求是你需要對量子計算感興趣,如果還有為人類探索真理添磚加瓦的沖動那更好。我們的招生的原則是:不求人海戰術,但求志同道合者勇往直前。
量子計算的研究不僅可以仰望星空(暢游自由思考星空,解決重要理論問題),也可以腳踏實地(鍛煉動手實踐能力,開發關鍵軟件系統)。量子計算的研究絕不僅僅是物理學家的事情。量子算法設計、量子程序語言、量子體系結構、量子系統軟件、量子人工智能等等這些都離不開計算機學科的參與與擔當。
量子計算研究方向簡介
中共中央政治局于2020年10月16日就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習,習近平總書記指出“要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性,加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局,把握大趨勢,下好先手棋”。除了我們國家,歐、美、日等發達國家以及印度等發展中國家也都制定了雄心勃勃的相關研究計劃。作為量子科技的核心內容,量子計算因具有強大的并行計算能力而尤為引人注目,有望在密碼破譯、數據搜索、人工智能、化學模擬、生物制藥等方面產生巨大應用價值。因此從全球來看,上至各國政府,下至高校、研究機構及各巨頭公司都在這方面投入了巨大的人力物力財力。在業界,谷歌、微軟和IBM等國際IT巨頭公司在是量子計算研究的主要推動者與參與者。過去幾年,國內的阿里、騰訊、百度、華為等公司成立的量子計算研究團隊。
量子計算領域的一個重要目標是要研制出具有實用價值的量子計算機。這需要從硬件和軟件兩方面做出長足努力。量子計算硬件是“肉體”,是承擔量子計算過程的物理實體;量子算法是 “靈魂”,量子計算機的“有用性”取決于量子算法。正如圖靈獎得主姚期智先生接受《國家科技評論》專訪時所指出“量子計算是一個典型的跨學科領域,需要相關領域的科學家與工程師密切合作,尤其是量子物理學家與計算機科學家之間的合作。算法的突破將激發硬件的改進,反之亦然” 。
量子計算的現狀既不是紙上談兵,也不是已經實用。研究者早已研究出“玩具“型的量子計算機,不過還沒有實用價值。但是,全球研究者正在不斷全面而深入的一步步推進,向著實用量子計算機的研制方向開進。量子算法、量子程序理論、量子體系結構、量子編譯、量子硬件等等各個層面的研究都在進行之中,其中每一個方面都有你參與的機會!
實驗室簡介
實驗室主要是從計算機科學的角度從事量子計算的研究,近年研究興趣集中于量子算法與復雜性,量子機器學習,量子電路編譯與優化等,也希望推進與量子計算實驗團隊的合作。中山大學計算機學科從2000年左右開始從事量子計算方面的研究,是國內計算機領域最早從事量子計算研究的力量之一。希望為提升我國量子計算的整體水平、為推進我國量子計算的教育和人才培養貢獻力量。
研究方向
(1)量子算法:量子計算最本質的特點是計算速度快,不過量子計算機能否比傳統計算機更快地解決實際問題取決于是否有更"聰明"的量子算法(在量子計算機上運行的算法),此謂“量子算法是量子計算的靈魂”。如果你希望從本質上探索量子計算的奧秘,與量子計算機玩智力游戲,那么歡迎選擇該方向。
(2)量子機器學習:隨著大數據時代的到來,傳統機器學習領域遇到了計算效率上的瓶頸問題。針對機器學習領域的問題,能否基于量子計算技術設計出效率高、性能更好、學習能力更強的模型與算法?另一方面,如何利用機器學習的方法更好的解決量子計算領域的問題?如果你對以上兩個問題之一感興趣,可以選擇該方向。
(3)量子電路編譯與EDA軟件:與傳統計算機類似,量子計算機的芯片也是由邏輯電路構成的。構建實用量子計算機的一個關鍵步驟是要把上層的量子算法編譯為可在實際硬件結構上運行的底層量子電路。能否設計出算法與軟件工具自動化地完成以上過程?以上問題本質上是組合優化問題求解以及軟件實現,如果對此感興趣歡迎選擇。在這過程鍛煉的算法設計與軟件開發能力可以迅速轉化為走上工業界的資本。
(4)量子模擬器開發:利用傳統計算機(包括超級計算機)模擬量子計算過程是研究量子計算的一個重要輔助過程。在理解量子計算基本原理的基礎之上,該方向更多的是算法(經典算法,不是量子算法)設計與軟件開發。這同樣是一個鍛煉實踐能力的方向。
招生專業
博士生:計算機科學與技術
碩士生:(1)學術碩士:計算機科學與技術;(2)工程碩士:電子信息(含計算機技術、軟件工程等)
培養目標
博士生:成長為研究方向世界范圍內的專家,具備獨立科研能力,能在國內外著名高校/研究機構找到職位,或者著名公司找到高級職位。
碩士生:具有科研素養,對量子計算領域有比較專業的認識,對某個小方向有比較深入研究,為走上工業界或進一步深造打下堅實基礎。
實驗室盡最大努力為成員提供優良的學習環境與資源支持,讓成員得到應有的科研訓練(研究生并非未來一定從事學術研究,但要具備研究生應有的素養),讓喜歡科研的人安心做研究。
溫馨提示
量子計算的研究已得到各國政府、著名研究機構以及各IT巨頭公司的高度重視與大力支持,近年來熱度不斷上升。量子計算高端專業人才已成為一種緊缺資源。盡管如此,我們不希望你盲目跟風,建議先對研究方向做一些了解,如有必要可以聯系我們解答疑問:lilvzh@mail.sysu.edu.cn(李老師)