“面向科学计算问题的量子加速方法”技术论坛于2024年12月21日至22日在郑州融通紫荆山宾馆成功召开。本论坛由中国计算机学会（CCF）主办，由CCF量子计算专委、CCF郑州分部承办。论坛围绕CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）问题在量子计算机中的高效求解为主题开展技术研讨，邀请来自经典CFD领域、超算领域、量子计算领域、CFD应用领域等不同方向的专家学者共同探讨技术发展现状、困难及瓶颈以及未来的发展方向等问题，促进跨学科交叉融合以及产学研的结合。
众所周知，量子计算在解决某些特定问题时具有超越经典计算的巨大潜力。2024年12月10日，谷歌的Willow量子芯片引起了广泛关注。
CFD是随着计算机的发展而产生的一个介于数学、流体力学和计算机之间的交叉领域，主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析，可用于航空航天、化工、汽车与船舶、暖通空调、建筑与城市规划、能源开发、生物医学工程、环境保护与污染控制、气候与气象研究等领域。然而，CFD对于算力有着巨大的需求。因此，量子计算与CFD的结合显得十分自然。本论坛是继2024年7月12日至14日“流体力学量子计算前沿研讨会”（北京召开）以来，国内第二个以量子CFD为主题的技术研讨会。
本次论坛依托于国家重点研发计划“先进计算与新兴软件”专项下的青年科学家项目“面向科学计算的量子计算算法与验证”。
本次论坛报告覆盖了量子计算流体力学仿真及技术路线、高效量子算法、飞行器湍流大规模数值研究、量子计算在航空航天 CFD 中的应用以及量子计算硬件及相关技术等不同主题报告。其中合肥综合性国家科学中心人工智能研究院的陈昭昀研究员，作了题为“基于量子真机的计算流体动力学仿真：进展与挑战”的报告，结合量子计算发展现状，围绕量子CFD计算时面临的输入模型难以适配、编译过程艰难缓慢，输出采样率和质量低等实现问题，以系统化的视角提出了提出HiMA“量超智”融合系统及Iterative-QLS算法与Quantum router和QRAM方案等。
本源量子计算科技股份有限公司叶创超博士做了题为“量子计算流体力学 (QCFD) 的技术路线、进展与挑战”的报告，分析了CFD对高性能计算性能的迫切需求以及目前经典高性能计算面临的挑战，指出了量子计算在CFD的巨大应用潜力，归纳了目前量子CFD发展的技术路线以及进展，并指出目前量子CFD面临的诸如“端到端”、计算精度、非线性等方面的挑战，并提出了若干 “颠覆”传统CFD思维的问题，引发与会者深入思考。
清华大学助理教授刘锦鹏以题为“Efficient quantum algorithms for nonlinear dynamics and machine learning models”的报告深入探讨Hamiltonian simulation及量子线性 ODE 求解器，引出线性组合哈密顿模拟（LCHS）方法，详细讲解矩阵恒等式、Special Case and Generalization 等内容，介绍 LCHS 的多种实现方式并分析量子计算中非线性问题的难点及应用拓展，其中多项成果被量子计算的权威专家Andrew Childs、John Preskill等给予了很高评价，为量子CFD发展提供了算法支持。
合肥综合性国家科学中心人工智能研究院薛程副研究员重点阐述量子同伦分析法在非量子线性PDEs求解中的应用，提出利用量子兼容线性化技术求解非线性偏微分方程的创新方法，详细介绍其原理、步骤及在求解CFD 问题的应用效果与挑战。
中国科学院力学研究所李新亮研究员以“基于国产 DCU异构系统的飞行器湍流大规模数值研究”为题分享了经典高性能计算的异构并行在加速飞行器湍流大规模数值模拟方面的进展，详细介绍了自研的高性能、高精度CFD求解器OpenCFD-SCU程序，并通过一系列大规模CFD算例展示该求解器在高超声速边界层转捩、多组分流动等多种场景下的应用成果。
中国航天空气动力技术研究院冯亦葳工程师分享了量子CFD在航天领域的探索，通过双椭球超声速绕流、火星探测器高超声速绕流等模拟案例展示了量子CFD在航天领域的应用潜力，提出未来需提高量子加速技术覆盖率、研发理想量子CFD方法以推动QCFD技术在真实芯片上的验证与应用落地。
华翊量子高级工程师赵文定博士详细讲解量子计算的主流硬件路线，对比其在硬件实现和性能上的差异，深入介绍离子阱核心系统、并阐述离子量子计算的大规模扩展方案。
本次研讨会不仅展示了量子CFD领域的最新研究成果，也促进了学术交流与合作。通过报告演讲和思辨交流，与会者深入探讨了量子计算、量子模拟等前沿科学问题，短短两天内的会议信息量巨大，为未来的研究提供了新的视角和思路。
本次论坛还受到了本源量子计算科技（合肥）股份有限公司、北京鹬鸟科技有限公司、华翊博奥（北京）量子科技有限公司的友情支持。