新進教師介紹:洪士涵助理教授

撰文:洪士涵(臺大電機系教授)

我是洪士涵,很高興能回母校任教。

從台大畢業服完兵役之後,先在業界擔任工程師的工作,一段時間之後感覺自己對於學術研究還有相當熱情,便申請到美國的研究所,一開始想做理論量子光學的研究,到美國之後,因緣際會之下,又轉念希望能追求量子物理與電機資訊的跨領域研究,因而轉向量子計算領域,走向計算理論的研究方向。在馬里蘭大學拿到計算機科學的博士學位之後,到德州大學奧斯汀分校從事量子計算複雜性理論的研究,這之後有幸能回到台大電機系。

在馬里蘭大學研究所期間,有幸接受Andrew Childs 教授的指導,主要研究的方向是量子計算機軟體與硬體的驗證機制。在量子科技的進展之下,目前世界上已有小型帶有雜訊的量子計算裝置,由於量子硬體的正確性仍然不如古典電腦高,也因小型的量子計算機上無足夠資源作錯誤更正,如何在無錯誤更正的情況下偵測計算的錯誤是否發生,就變成一個相當重要的研究問題,也是我研究所以來一直希望推進的方向。從馬里蘭大學畢業之後,有幸到德州大學奧斯汀分校與Scott Aaronson 教授進行博士後研究,期間針對新的驗證機制,探討新的應用方向,如使用小型量子計算機產生安全的隨機數。

在研究所時也開始進行軟體驗證方面的研究。因為量子電路或程式語言的模擬是計算上的難題,因此針對計算問題寫下量子演算法對應的電路之後,能否用有效率的方式,驗證此電路能正確實現解決該問題的演算法,使用模擬整個電路的方法可能不是最有效率的做法,因此能否使用形式驗證與邏輯達成有效率的驗證機制,也是我很有興趣並持續思考的題目。

計算機理論的研究之中,我認為很有趣的一點,是能對一般大眾所認知的概念,給出合理的定義,比如效率、學習、公平、驗證、安全、隱私等等這些日常生活中我們常常思考的概念,並從這些定義之中得到有趣的結果,比如透過演算法等機械性的操作模式去實現這些概念,又因此改變大眾的生活。能以此為志業是我認為人生道路上相當幸運的一件事。