量子软件研究中心

清华大学计算机系量子软件研究中心以应明生教授为学术带头人,深耕量子计算领域二十余载,以全流程覆盖为鲜明特色,研究方向贯穿设计软件、系统软件、网络与应用软件,致力于构建量子计算研发全链条的深度支撑,形成体系化研究布局。中心在量子计算相关顶级期刊(如 Nature Physics、Nature Computational Science、PRL、PRX Quantum 等)以及程序与系统领域顶级国际会议(如 POPL、PLDI、LICS、CAV、ASPLOS、OOPSLA、DAC)上持续发表高水平成果。近期代表性研究包括:

1. 量子软件理论:建立了量子程序的 Floyd–Hoare 型逻辑,奠定了量子程序设计与验证的逻辑基础,并开辟了量子系统模型检测的研究方向。出版英文专著 Foundations of Quantum Programming 与 Model Checking Quantum Systems: Principles and Algorithms,成为相关领域的奠基性著作。

2. 量子算法与复杂性理论:解决了量子交互证明系统的两大核心问题。QIP=PSPACE 的证明获理论计算机科学顶会 STOC 最佳论文奖,并被著名理论计算机科学家 Lance Fortnow 教授评为 2005–2014 年计算理论十年十大定理之一;NSF Waterman奖获得者Scott Aaronson 教授在 Communications of the ACM 撰文专门介绍。MIP*=RE 的证明回答了理论物理中的 Tsirelson 问题和算子代数中的 Connes 嵌入问题,被视为复杂性理论、量子物理与数学的重大突破,获 Nature、Science、Quanta 等广泛报道,并入选 Quanta 2020 年数学与计算机科学重要进展。

3. 量子计算系统:在软硬件协同优化、指令集设计、编译效能等方面取得突破性成果,研发的量子指令集国际领先,提出 SQiSW 指令、AshN 微架构等,实现百比特级电路准确率提升百万倍,形成从原理到应用的完整技术链条。

Website:https://quantum.cs.tsinghua.edu.cn