量子电子学报 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (4): 497-512.doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2026.04.001
吴 沣 1, 王子昂 2,3, 赵汇海
WU Feng 1 , WANG Ziang 2,3 , ZHAO Huihai 1*
摘要: 可微编程指将程序编写为可由计算机自动微分的形式, 兼具传统数学运算的可解释性与神经网络的学习能力。通过引入自动微分处理数值优化问题, 相较于难以手工推导导数的无导数优化方法, 可微编程可显著降低计算开销并提升优化效率, 因而近年来受到广泛关注。随着量子计算系统规模的持续扩展, 量子设计自动化所面临的问题日益复杂, 对高效数值优化方法的需求愈发迫切, 进一步凸显了可微编程的重要价值。本文综述了近期可微编程在量子设计自动化中的典型应用, 这些工作在设计、控制及线路模拟等环节引入自动微分, 高效获取最终性能指标对各类器件、控制及线路参数的梯度信息, 从而加速整体设计流程。可微编程已在量子设计自动化中获得广泛应用, 有望成为该领域的标准范式, 并将在未来量子计算的发展中发挥关键作用。
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