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2021-06-28
2022-08-01
歡迎各位同學(xué)選擇到中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)深造學(xué)習(xí)！不管你所學(xué)的專(zhuān)業(yè)是計(jì)算機(jī)（相關(guān)專(zhuān)業(yè)），還是數(shù)學(xué)，亦或是物理，我們都?xì)g迎，都能人盡其才！唯一的要求是你需要對(duì)量子計(jì)算感興趣，如果還有為人類(lèi)探索真理添磚加瓦的沖動(dòng)那更好。我們的招生的原則是：不求人海戰(zhàn)術(shù)，但求志同道合者勇往直前。
量子計(jì)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(wèn)題），也可以腳踏實(shí)地（鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力，開(kāi)發(fā)關(guān)鍵軟件系統(tǒng)）。量子計(jì)算的研究絕不僅僅是物理學(xué)家的事情。量子算法設(shè)計(jì)、量子程序語(yǔ)言、量子體系結(jié)構(gòu)、量子系統(tǒng)軟件、量子人工智能等等這些都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)學(xué)科的參與與擔(dān)當(dāng)。
量子計(jì)算研究方向簡(jiǎn)介
中共中央政治局于2020年10月16日就量子科技研究和應(yīng)用前景舉行第二十四次集體學(xué)習(xí)，習(xí)近平總書(shū)記指出“要充分認(rèn)識(shí)推動(dòng)量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強(qiáng)量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局，把握大趨勢(shì)，下好先手棋”。除了我們國(guó)家，歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家以及印度等發(fā)展中國(guó)家也都制定了雄心勃勃的相關(guān)研究計(jì)劃。作為量子科技的核心內(nèi)容，量子計(jì)算因具有強(qiáng)大的并行計(jì)算能力而尤為引人注目，有望在密碼破譯、數(shù)據(jù)搜索、人工智能、化學(xué)模擬、生物制藥等方面產(chǎn)生巨大應(yīng)用價(jià)值。因此從全球來(lái)看，上至各國(guó)政府，下至高校、研究機(jī)構(gòu)及各巨頭公司都在這方面投入了巨大的人力物力財(cái)力。在業(yè)界，谷歌、微軟和IBM等國(guó)際IT巨頭公司在是量子計(jì)算研究的主要推動(dòng)者與參與者。過(guò)去幾年，國(guó)內(nèi)的阿里、騰訊、百度、華為等公司成立的量子計(jì)算研究團(tuán)隊(duì)。
量子計(jì)算領(lǐng)域的一個(gè)重要目標(biāo)是要研制出具有實(shí)用價(jià)值的量子計(jì)算機(jī)。這需要從硬件和軟件兩方面做出長(zhǎng)足努力。量子計(jì)算硬件是“肉體”，是承擔(dān)量子計(jì)算過(guò)程的物理實(shí)體；量子算法是 “靈魂”，量子計(jì)算機(jī)的“有用性”取決于量子算法。正如圖靈獎(jiǎng)得主姚期智先生接受《國(guó)家科技評(píng)論》專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)所指出“量子計(jì)算是一個(gè)典型的跨學(xué)科領(lǐng)域，需要相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家與工程師密切合作，尤其是量子物理學(xué)家與計(jì)算機(jī)科學(xué)家之間的合作。算法的突破將激發(fā)硬件的改進(jìn)，反之亦然” 。
量子計(jì)算的現(xiàn)狀既不是紙上談兵，也不是已經(jīng)實(shí)用。研究者早已研究出“玩具“型的量子計(jì)算機(jī)，不過(guò)還沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。但是，全球研究者正在不斷全面而深入的一步步推進(jìn)，向著實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的研制方向開(kāi)進(jìn)。量子算法、量子程序理論、量子體系結(jié)構(gòu)、量子編譯、量子硬件等等各個(gè)層面的研究都在進(jìn)行之中，其中每一個(gè)方面都有你參與的機(jī)會(huì)！
實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介
實(shí)驗(yàn)室主要是從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度從事量子計(jì)算的研究，近年研究興趣集中于量子算法與復(fù)雜性，量子機(jī)器學(xué)習(xí)，量子電路編譯與優(yōu)化等，也希望推進(jìn)與量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的合作。中山大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科從2000年左右開(kāi)始從事量子計(jì)算方面的研究，是國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最早從事量子計(jì)算研究的力量之一。希望為提升我國(guó)量子計(jì)算的整體水平、為推進(jìn)我國(guó)量子計(jì)算的教育和人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。
研究方向
（1）量子算法：量子計(jì)算最本質(zhì)的特點(diǎn)是計(jì)算速度快，不過(guò)量子計(jì)算機(jī)能否比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)更快地解決實(shí)際問(wèn)題取決于是否有更"聰明"的量子算法（在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的算法），此謂“量子算法是量子計(jì)算的靈魂”。如果你希望從本質(zhì)上探索量子計(jì)算的奧秘，與量子計(jì)算機(jī)玩智力游戲，那么歡迎選擇該方向。
（2）量子機(jī)器學(xué)習(xí)：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域遇到了計(jì)算效率上的瓶頸問(wèn)題。針對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的問(wèn)題，能否基于量子計(jì)算技術(shù)設(shè)計(jì)出效率高、性能更好、學(xué)習(xí)能力更強(qiáng)的模型與算法？另一方面，如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法更好的解決量子計(jì)算領(lǐng)域的問(wèn)題？如果你對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)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(tǒng)計(jì)算機(jī)類(lèi)似，量子計(jì)算機(jī)的芯片也是由邏輯電路構(gòu)成的。構(gòu)建實(shí)用量子計(jì)算機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵步驟是要把上層的量子算法編譯為可在實(shí)際硬件結(jié)構(gòu)上運(yùn)行的底層量子電路。能否設(shè)計(jì)出算法與軟件工具自動(dòng)化地完成以上過(guò)程？以上問(wèn)題本質(zhì)上是組合優(yōu)化問(wèn)題求解以及軟件實(shí)現(xiàn)，如果對(duì)此感興趣歡迎選擇。在這過(guò)程鍛煉的算法設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)能力可以迅速轉(zhuǎn)化為走上工業(yè)界的資本。
（4）量子模擬器開(kāi)發(fā)：利用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)（包括超級(jí)計(jì)算機(jī)）模擬量子計(jì)算過(guò)程是研究量子計(jì)算的一個(gè)重要輔助過(guò)程。在理解量子計(jì)算基本原理的基礎(chǔ)之上，該方向更多的是算法（經(jīng)典算法，不是量子算法）設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)。這同樣是一個(gè)鍛煉實(shí)踐能力的方向。
招生專(zhuān)業(yè)
博士生：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)
碩士生：（1）學(xué)術(shù)碩士：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；（2）工程碩士：電子信息（含計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件工程等）
培養(yǎng)目標(biāo)
博士生：成長(zhǎng)為研究方向世界范圍內(nèi)的專(zhuān)家，具備獨(dú)立科研能力，能在國(guó)內(nèi)外著名高校/研究機(jī)構(gòu)找到職位，或者著名公司找到高級(jí)職位。
碩士生：具有科研素養(yǎng)，對(duì)量子計(jì)算領(lǐng)域有比較專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)，對(duì)某個(gè)小方向有比較深入研究，為走上工業(yè)界或進(jìn)一步深造打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)室盡最大努力為成員提供優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境與資源支持，讓成員得到應(yīng)有的科研訓(xùn)練（研究生并非未來(lái)一定從事學(xué)術(shù)研究，但要具備研究生應(yīng)有的素養(yǎng)），讓喜歡科研的人安心做研究。
溫馨提示
量子計(jì)算的研究已得到各國(guó)政府、著名研究機(jī)構(gòu)以及各IT巨頭公司的高度重視與大力支持，近年來(lái)熱度不斷上升。量子計(jì)算高端專(zhuān)業(yè)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(fēng)，建議先對(duì)研究方向做一些了解，如有必要可以聯(lián)系我們解答疑問(wèn)：lilvzh@mail.sysu.edu.cn(李老師）
