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基础物理研究部

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姓名:吴玉椿

联系邮箱:wuyuchun@ustc.edu.cn

教育经历

1998-2001  中国科学院数学与系统科学研究院,基础数学专业,博士

1995-1998  陕西师范大学,基础数学专业,硕士

1991-1995  陕西师范大学,数学教育专业,学士

工作经历

2021至今  合肥国家实验室初级研究员

2010至今  中国科学技术大学副教授

‌2004-2010  中国科学技术大学讲师

2001-2004  中国科学技术大学博士后

研究简介

在量子计算的算法理论与应用开发领域开展研究,探索量子计算在流体力学、化学、生物、金融及人工智能等领域的应用,设计可在量子处理器上运行、体现量子计算机实用价值的算法。结合量子处理器的技术特点,开展量子纠错码以及错误缓解技术研究,提出更高效的量子计算编译方案,展现量子计算机解决实际问题的能力,取得以下重要成果:

量子计算用于计算流体力学,提出求解(非)线性微分方程(组)的量子有限体积法、量子同伦摄动法以及量子动态模分解算法,实现相对于经典算法的指数级加速。在超导量子计算机上完成了泊肃叶流和声波的模拟;

量子计算用于材料、化学等领域,给出了由费米体系到玻色体系的统一变换框架,提出基于硬件条件的、灵活的变换方案;优化分组策略,加速哈密顿量期望的计算;基于迁移学习技术,降低了变分线路中参数优化的难度,缓解贫瘠高原现象。

基于表面码的容错量子计算,结合超导硬件条件,设计容错量子计算完整架构。提出color码的新的解码算法,以及逻辑操作的容错方案。

‌核心研究方向‌:

1.‌量子计算实用性探索

2.‌基于表面码的容错量子计算

3.‌变分量子算法的优化与应用

代表性论文

1.Huan-Yu Liu, et al., Simulation of open quantum systems on universal quantum computers,Quantum 9, 1765 (2025).

2.Qing-Song Li, et al., Accelerating fermionic system simulation on quantum computers,Phys. Rev. A 111, 052606, (2025).

3.Yu Guo, et al., Certification of genuinely entangled subspaces of the five qubit code via robust self-testing, Reports on Progress in Physics 88 050501, (2025).

4.Yun-Jie Wang, et al., Hardware-Efficient Quantum Random Access Memory Design with a Native Gate Set on Superconducting Platforms,Adv. Quantum Technol. 2400519, (2025).

5.Zhao-Yun Chen et al., Enabling Large-Scale and High-Precision Fluid Simulations on Near-Term Quantum Computers, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 432 117428, (2024).

6.Jiaxuan Zhang, Yu-Chun Wu and Guo-Ping Guo, Facilitating Practical Fault-tolerant Quantum Computing Based on Color Codes, Phys. Rev. Research. 6 033086, (2024).

7.Xiao-Fan Xu, et al., An efficient quantum algorithm for independent component analysis, New J. Phys. 26 073030 (2024).

8.Si-Yuan Qi, et al., Nonpositive-transpose entanglement and bound entanglement: From distillability sets to inequalities and multivariable insights, Phys. Rev. A 110, 012406 (2024).

9.Huan-Yu Liu, et al., Mitigating barren plateaus with transfer-learning-inspired parameter initializations, New J. Phys. 25 013039 (2023).

10.Jiaxuan Zhang, et al., The concatenation of the Gottesman-Kitaev-Preskill code with the XZZX surface code, Phys. Rev. A 107, 062408 (2023).

11.Long Xiong, et al. Entanglement distribution in fermion model with long-range interaction, Phys. Rev. B 107, 235129 (2023).

12.Cheng Xue, et al., Quantum Dynamic Mode Decomposition Algorithm for High-Dimensional Time Series Analysis, Intelligent Computing 2, 0045 (2023).

13.Xi-Ning Zhuang, et al., Quantum Encoding and Analysis on Continuous Time Stochastic Process with Financial Applications, Quantum 7 1127 (2023).

14.Zhao-Yun Chen, et al., Quantum Approach to Accelerate Finite Volume Method on Steady Computational Fluid Dynamics Problems, Quantum Inf. Process. 21, 137 (2022);

15.Cheng Xue, Xiao-Fan Xu, Yu-Chun Wu and Guo-Ping Guo, Quantum Algorithm for solving Quadratic Nonlinear system of Equations, Phys. Rev. A 106, 032427 (2022).

16.Cheng Xue et al., Quantum homotopy perturbation method for nonlinear dissipative ordinary differential equations, New J. Phys. 23 123035 (2021).

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