科学研究与技术创新一直贯穿在人类发展的历史长河之中，对人类经济发展和社会进步发挥重要作用，标志性的科学成果和主导技术具有颠覆性的特征，对解放生产力、推动文明演进产生革命性的影响。对于经济管理院校学生，需要对这些新技术和新产业从经济学的视角进行深入研究，发现规律，学习新的理论分析框架，同时对这些影响未来经济的新科技与新产业提供较为系统的信息和前瞻性判断。

本课程负责人为新葡的京集团8814登录入口院长刘志东教授，课程为经济管理类专业的通识课，主要对大数据、机器学习、深度学习、人工智能、云服务、物联网、智慧城市、虚拟现实/增强现实（VR/AR）、无人驾驶汽车、量子通信、高端机器人、区块链、3D打印、石墨烯、元宇宙等新技术进行介绍，同时对这些新技术与新产业的发展现状和未来发展趋势进行分析。课程教学方式采用问题导向、教学互动的模式，每节课邀请相关领域顶级专家参与课堂教学，以期培养学生“求实、务实、探索、创新”的科学精神和富有逻辑、理性驱动、敢于批判的科学素养和技术创新思维。

2021年11月18日，由新葡的京集团8814登录入口主办，新葡的京集团8814登录入口院长、教授、博士生导师刘志东老师主持，通识课程讲座邀请了来自中国科学院计算技术研究所的田国敬老师，以《量子计算基础与量子算法》为题，在线上为同学们带来了一场深入浅出讲座。田国敬老师现为中科院计算所副研究员，CCF量子计算专业组委员，CCF理论计算机专委委员。主要研究方向是：量子算法设计、量子电路优化、量子非局域性、量子模拟等，目前共发表论文17篇，博士毕业论文被评为中国通信学会优秀博士学位论文（全国共10篇）。作为项目负责人，先后获得了北京市自然科学基金和国家自然科学基金青年项目的资助，并于2019年入选了博士后创新人才支持计划（全国计算机专业共16人）。

田国敬老师从新闻、公众号上日常可见的量子言论出发，引出了量子计算这一主题。量子计算利用叠加、纠缠等量子力学特性完成计算任务。其关键问题主要有：量子力学特性有哪些？怎么利用量子特性进行计算？怎么将问题表示为量子计算过程？量子计算过程是什么？在这里，田国敬老师向同学们推荐了《量子计算应用前景广阔，但更需要高效算法》、《量子算法与复杂性研究进展概述》两片文章，以及Quantum Computation and Quantum Information这本书作为课后读物。针对量子计算的关键问题，田国敬老师对量子计算过程进行了详细的讲解。量子是能量传递的最小单位，最早由德国物理学家Max Planck提出。量子计算分为三个步骤：表示、运算以及提取信息。

表示的过程就是将问题的输入表示为量子态。田国敬老师以光子偏振态为例，为同学们解释了量子态、量子态的向量表达以及多个微观粒子量子态的复合等概念，并带领同学们进行了简单的推导计算。量子态的复合作用会使量子态表达的信息量呈指数增长。将问题表示为量子态之后需要进行进一步的运算，即量子酉演化，量子计算的运算过程可以表示为矩阵，并且是酉矩阵。在实际的运算过程中，量子门会实现信息的变换，即量子态的转化。具体的，田国敬老师对X门、H门进行了详细的介绍。量子计算的输出是量子态，是纳米级别的微观粒子状态，必须进行测量之后才能得到经典输出信息。这一过程就是量子计算中提取信息或者说是量子测量过程。以测量光子偏振态为例，田国敬老师对微观粒子量子态的测量进行了讲解，并介绍了量子纠缠的概念。

在上述基础上，田国敬老师对第一个较经典的指数加速的量子算法——Deutsch-Jozsa算法进行了深入讲解。主要涉及算法的提出、问题描述、经典算法、算法中用到的原子操作、算法过程、算法运行结果、算法直观解释以及算法的一般形式等方面内容。更加深入的，还有教科书级的量子算法（Shor算法、Grover算法）、AI类的量子算法（HHL算法）NISQ适用的量子算法等，田国敬老师也进行了补充介绍。

在实验方面，量子计算处理器/原型机在玻色采样问题上具有很大优势。田国敬老师对“悬铃木”量子计算处理器、“九章”量子计算原型机、“九章二号”量子计算原型机、“Eagle”量子计算芯片进行了详细介绍。此次讲座内容丰富且深入，学术氛围浓厚且热烈。讲座最后，学院院长刘志东老师代表同学们对田国敬老师的到来表达了感谢。

本课程旨在介绍当代最前沿的产业与技术，引领同学们掌握最新热点科技；同时，拓展创新思维方式，培养多维思考能力，让同学们的思考不局限、不固化；进一步的，作为通识课程，引领同学们接触最前沿、最具创新力的科技前景、深入观察并分析影响未来的新科技产业发展方向，提高自身创新能力。

撰文：王超

审核：刘志东