2022年5月20日下午，量子科学与工程研究院党总支在国际量子研究院518报告厅举办了第二十期卓粤量子沙龙活动。此次沙龙由俞大鹏院士主持，邀请了北京大学前沿计算研究中心袁骁老师为研究院师生带来了主题为“Universal quantum algorithmic cooling on a quantum computer”的报告。

      袁骁老师的报告聚焦于量子态制冷的方案研究，介绍了经典的制冷方案和现有的量子制冷方案各自的优势与缺陷，最后再详细地介绍了他们提出的新的制冷方案以及方案的一些理论细节，并展望了对方案进行进一步优化的可能性。

      报告人首先从量子态制冷的概念出发，简单回顾了经典的量子蒙特卡洛制冷方案。以一维n比特的海森堡模型为例介绍了经典制冷的处理方法，并指出了它的局限性和潜在的一些问题。

      随后，报告人讨论了一些诸如量子相位估计，变分方法等量子制冷的方案，并逐一对这些方案进行对比，直观地展示了报告人所提出的新方案具有线路深度短，所需的辅助比特少等优势，目前而言是一种对实验更友好的制冷方案。

      报告人进一步详细讲述了新方案的框架，介绍了制冷函数（cooling functions）和制冷算符（cooling operators），以及在制冷算符的作用下量子态被制冷的过程。由于制冷算符是一个非幺正的算符，无法直接通过量子计算机实现。他们采用的方法是用傅里叶变换将制冷的过程（cooling procedures）转化为实时演化的叠加（superposition of real-time evolution），最后再用随机采样来实现。报告人还分析了对于本正能量未知的情况下，该量子制冷方案的处理流程。报告的最后，报告人讨论了关于算法的资源分析（resource analysis），并对方案进行了总结和展望。

     在最后的提问环节中，袁骁老师解答了参会师生对制冷原理和过程的相关问题和疑惑，让大家对此有了更清晰的理解和认识，在场的各位师生都获益良多。