本站讯（通讯员：冯枫）2025年10月7日，诺贝尔物理学奖揭晓，奖项授予在量子计算领域做出奠基性贡献的科学家。量子计算作为引领下一代产业变革的颠覆性技术，正成为全球科技竞争的战略制高点，其发展将深刻重塑信息技术乃至整个工业格局。

麻豆 麻豆 互联感知集成电路与系统团队冯枫教授课题组在量子电磁计算领域取得突破性进展，课题组博士生李小龙首次提出基于量子HHL算法与多次内积测量的多端口电磁S参数幅值计算方法。该成果成功解决了量子计算电磁中电场相位无法直接获取、解向量归一化等关键科学问题，让量子计算电磁这一前沿领域向实际设计应用迈出了具有重要意义的一步。

图1 量子计算电磁结果与经典计算电磁的S参数结果对比

该研究成果于2025年6月在美国旧金山召开的IEEE微波领域顶级会议-IEEE国际微波研讨会（IMS2025）上首次发布，课题组博士生李小龙在会议中作专题报告，并与来自全球的量子计算及微波技术领域专家围绕研究内容展开深度交流。相关论文《Quantum Method for Solving S-parameters of Lossless Waveguides Based on the HHL Method and Finite-Element-Method》被该会议收录。

图2 麻豆 博士生李小龙赴美国旧金山参加IEEE国际微波研讨会

在上述研究成果的基础上，进一步提出多端口 S 参数同步求解方法，相关研究论文已被微波领域顶级期刊《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques》（TMTT，中科院一区 TOP 期刊）录用，课题组博士生李小龙为论文第一作者。传统电磁仿真在计算多端口S参数时，需同步获取电场幅值与相位信息；然而，HHL等现有量子算法虽能高效求解线性系统，却无法直接输出相位，这一局限导致了无法求解出实际电路所必须使用的S参数这一难题。针对这一难题，该文章从经典的S参数定义切入，构建了一套全新的适配量子计算HHL框架的数学表达形式。在此基础上，研究进一步从理论层面延伸至应用层面，创新性提出量子内积测量与HHL的融合框架，通过构造多个量子内积操作，结合无源系统特性，实现了对多端口S参数幅值的直接量子计算。同时设计了集成化量子电路，可在单次运行中同步计算所有S参数幅值，显著提升了计算效率。

图3 该论文提出的量子电路，能够在一个流程中处理多个S参数的计算，并通过控制比特来选择执行不同的计算任务，展现了高效率和集成化的特点。

量子计算电磁在是未来超大规模电磁仿真设计中，能有效突破经典计算资源瓶颈的根本性解决方案之一。本研究作为该领域的重要前沿探索，为量子计算电磁技术在未来实际微波电路设计中的落地应用，奠定了关键理论基础。