量子跃升：离子驱动的计算革命 | CQCC2025专题分会

第四届CCF量子计算大会（CQCC2025）将于7月21-23日在成都举办。其中专题分会“量子跃升：离子驱动的计算革命”深入探讨离子量子计算物理实现领域的关键技术，重点讨论可扩展离子量子计算关键技术、离子量子计算的测控技术、高维量子计算实现、离子量子芯片技术等目前焦点技术方向，推动量子计算机的物理实现向前迈出坚实的步伐。欢迎注册大会参与本分会。

CQCC2025大会为期三天，以“量子计算融合人工智能赋能千行百业”为主题，将汇聚量子计算与人工智能领域的权威专家，从学术研究、人才培养、产业应用、标准制定等多维度全方位探索量子计算与量子科技这一具有战略意义的未来产业，呈现学术、技术和产业等方面精彩内容，搭建高水平交流平台。

大会特邀薛其坤、苏刚、丁津泰、翟荟、张潘、王磊、苏晓龙、邓东灵等知名院士、专家作大会报告。并举办多场精彩专题分会。

CCF量子计算专委会执委，国防科技大学副教授

吴伟，国防科技大学副教授，硕士生导师。2015年-2016年在英国Sussex大学访学。CCF专业会员、量子计算专委会执委，全国量子计算与测量标准化技术委员会委员，国防科技大学囚禁离子量子计算团队实验负责人，国际学术期刊Chip青年编委。长期从事基于囚禁离子的量子模拟和量子计算研究，主持自然科学基金项目、国家“863”计划项目、国家重点研发计划项目课题等科研项目10余项。发表SCl学术论文70余篇，获湖南省自然科学奖一等奖1项。 

CCF量子计算专委会执委，深圳国际量子研究院副研究员

王钊，深圳国际量子研究院副研究员，硕士生导师。2016年毕业于中国科学技术大学中国科学院量子信息重点实验室。CCF专业会员、量子计算专委会执委，CCF集成电路委员会执委，《真空》杂志青年编委。主要从事芯片化囚禁离子的量子计算和量子器件研究。发表文章SCI学术论文20篇，主持及参与国家省市自然科学基金等项目7项，获得已授权国家发明专利5项、PCT国际专利1项。

清华大学交叉信息研究院副研究员

周子超，清华大学交叉信息研究院副研究员。2010年博士毕业于上海光学精密机械研究所，先后在加拿大国家计量标准研究所、华盛顿大学、马里兰大学从事博士后研究工作。主要从事基于囚禁离子的量子计算与量子模拟、量子网络、量子精密测量的实验研究，在Nature、Nature physics、Science Advance、Nature Communications、Phys. Rev. Lett. 等国际重要学术期刊发表SCI 学术论文30余篇，他引超过1000 次。

报告主题：基于囚禁离子的高维量子计算

摘要：基于囚禁离子的量子计算具有超越容错阈值的量子逻辑门保真度、量子比特之间的高互联性、便携的离子-光子网络接口等特点，被认为是实现通用量子计算的主要技术路线之一。如何扩展离子阱量子比特规模，以及在大规模离子晶格上实现高保真度的量子逻辑门操作是当前面临的主要挑战。本团队提出了利用二维离子晶格、双重比特编码等方案来实现离子量子比特规模化扩展，此次报告将主要介绍团队近期实验进展。

CCF量子计算专委会执委，贵州大学教授

王旭，CCF专业会员、量子计算专委会执行委员，贵州大学教授、博士生导师副校长。2012年获得牛津大学凝聚态物理博士学位后归国任教，担任半导体功率器件可靠性教育部工程研究中心主任，主要研究领域是量子信息和人工智能，从事面向未来能源发展的关键功能材料与电子信息器件与芯片研究，近年来在国内外知名学术期刊上发表高水平论文80余篇，主持国家自然科学基金面上项目等国家级和省部级项目10余项，担任全国智能技术社会应用与评估基础标准化工作组委员。

报告主题：规模扩展离子芯片关键技术

摘要：基于QCCD构架的离子阱量子计算已经展现出了可纠错、可扩展的性能优势。其中，芯片化的离子阱电极、输运速度提升、多功能一体集成等技术，从不同方面提升了离子操控的保真度和稳定性的同时，也缩小了系统体积。本次报告将叙述离子阱芯片在发展规模化操控技术过程中的不同功能和关键技术，并介绍本团队在离子芯片设计和离子输运等方面问题的研究进展。

合肥国家实验室初级研究员

路尧，于2014年获北京大学理学学士学位，2020年获清华大学理学博士学位。长期从事基于囚禁离子的量子计算与量子模拟研究，在可编程离子量子处理器构建、多离子纠缠调控方面有着突出成果。已在Nature，Nat. Phys.，Nat. Commun.，Phys. Rev. Lett.等国际顶级期刊发表论文十余篇。

报告主题：Issues on scaling long-chain trapped-ion quantum processors

摘要：在囚禁离子量子计算的规模化过程中，长链离子体系因其在比特扩展的便利性和耦合的连接性方面的优势，是重要的技术路线之一。然而，该体系的实际扩展面临诸多挑战。例如，长链中纠缠门往往需要复杂的优化控制，而量子纠错所必须的线路中间操控则对光学系统提出了极高要求。针对这些挑战，本报告将介绍我们的最新研究成果，包括基于空间结构光场的寻址调控方案，以及利用寻址激光复用技术实现长链通用量子门集和线路中间操控等关键进展。

Associate Researcher，Renmin University of China，Junior Principal investigator in Russian Quantum Center.

Ilya Semerikov received his master’s degree from Moscow Institute Of Physics And Technology in 2015 and his PhD degree from Lebedev Physical Institute of Russian Academy of Science in 2020. He started his research on ions in 2014 and did a lot of pioneering works in Russia: first laser cooling of ion chain in Russia，first transportable single ion clock in Russia，first ion quantum computer in Russia. He was also one of the leading scientists in Russian quantum roadmap. Their group achieved 50 qubits in ion quantum computer.

报告主题：25 Ququart Ion Quantum Computer

摘要：Ion traps remain a leading platform for quantum computation，achieving high two-qubit gate fidelities and quantum volumes. However，scaling presents a significant challenge. One promising solution is the qudit approach，encoding multiple qubits within a single ion using additional energy levels. This not only enhances scalability but also enables certain high-fidelity entanglement operations，typically associated with two-qubit gates，to be performed at single-qubit gate fidelity levels. These advantages motivate the development of specialized qudit quantum algorithms.

This talk presents the experimental realization of a 25-ququart (d=4) ion trap quantum processor. We will discuss key technical aspects of the system. Furthermore，we will demonstrate experimental implementations of quantum algorithms specifically designed to leverage the unique capabilities of this platform，including full qudit connectivity，native high-dimensional operations，and tunable variable-angle two-qubit gates.

国防科技大学副研究员

谢艺，于2008年获得湖南师范大学理学学士学位，2013年获得中国科学院大学博士学位。长期致力于离子阱物理体系的量子模拟和量子计算的实验研究，近期主要关注芯片离子阱研究方向，已在 Nature Communications、njp Quantum Inf.、Phys. Rev. Appl. 等国际重要学术期刊发表SCI 学术论文40余篇，授权发明专利10余项。

报告主题：QCCD构架离子阱量子计算研究进展

摘要：离子量子比特具有保真度高、连通性强的优点，在量子模拟和量子计算研究方面具有较大应用潜力。目前，量子比特的规模扩展成为各类量子计算物理体系的研究热点。基于QCCD构架的表面电极离子阱扩展构架是实现离子量子比特扩展的重要方式。本报告主要介绍我们研究团队在离子阱量子模拟以及面向QCCD构架离子量子计算方面的研究进展，包括基于芯片离子阱的性能表征基态冷却离子阱间基本输运操作以及基于单离子阱的量子模拟等关键问题。

深圳国际量子研究院副研究员

张君华，深圳国际量子研究院副研究员，2012年本科毕业于北京大学物理学院，2018年博士毕业于清华大学交叉信息研究院。长期致力于离子阱量子计算实验系统及通用量子计算测控系统的研发工作，在Physical Review Letters、Science Advances、Nature Communications等期刊共发表论文十余篇，授权相关发明专利4项。

报告主题：面向大规模容错量子计算平台的通用测控系统架构

摘要：相对于验证和探索性质的中等规模含噪量子计算系统，可实用的大规模容错量子计算平台对测控系统的性能和易用性都提出了更为严苛的全新挑战。本次报告将探讨大规模容错量子计算测控系统研发所面临的若干问题，并介绍我们研发的量子计算通用测控微系统框架——RTMQ，及其在囚禁离子、里德堡原子等领域的应用。RTMQ框架包含自研的指令集、处理器微架构、片上总线、网络协议、编译器以及运行时库，可实现从硬件加速模块到超算等不同规模的经典算力资源的低延迟融合，以及万节点级大规模测控网络的全局同步和实时通信，可为百万比特级大规模容错量子计算系统提供测控支持。

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