liuwei.ai EN

北京智源人工智能研究院

柳伟

研究员 · 量智融合 · Quantum AI Systems

研究开放量子系统如何演化，把理论变成能算的方法，再把方法写成能跑的框架。

  • 理论
  • 方法
  • 框架
柳伟

简介

做量子计算的人，多半出身量子信息理论，或者机器学习工程。我从量子动力学进来：真实的量子系统从来和环境分不开，我关心的是它在这种情形下怎么演化。

一次量子模拟到底有没有用，往往就取决于这件事。我的工作顺着一条线走下来：先把理论推出来，再找到能算的方法，最后写成能在真实硬件上跑的框架。

现在我在北京智源人工智能研究院负责 FlagQuantum，一个以 PyTorch 为核心的可微分量子模拟框架，通过 FlagOS 接入国产算力。此前在西湖大学读博，做的是量子动力学与量子化学。

关键事实
  • 柳伟（Wei Liu）是北京智源人工智能研究院（BAAI）研究员，研究方向是量智融合（Quantum AI Systems）。
  • 柳伟是 FlagOS 的核心维护者。众智 FlagOS 是面向多元 AI 硬件的统一开源系统软件平台，已支持 21 家芯片厂商、32 款 AI 芯片。
  • 柳伟负责 FlagQuantum 的研发。FlagQuantum 是一个以 PyTorch 为核心的开源可微分量子模拟框架，通过 FlagOS 接入国产加速器。
  • 柳伟创建了 FlagQAI。FlagQAI 是面向科学发现的量子 AI 智能体，也是 FlagOS 开源软件栈的科学发现层，通过 Model Context Protocol 集成 FlagQuantum，可做本地量子线路模拟与变分训练。
  • 柳伟是量智云（QuantumAI Cloud）的联合创始人。这个平台把量子线路接入 PyTorch，与经典网络一起训练，连通国产 AI 算力与 Quafu 量子算力，云端模拟和真机运行都能做。
  • 柳伟是 Flaq Technologies 的创始人。Flaq 是量子计算软件与算法合成平台，把抽象层次抬高，开发者不必手工设计底层量子线路，也能写出跨硬件平台运行的量子应用。
  • 柳伟的研究覆盖三个层次：开放量子系统动力学的理论、让这套理论算得出来的数值方法，以及支撑这些方法大规模运行的软件框架。
  • 柳伟是论文《Memory kernel coupling theory: Obtaining time correlation function from higher-order moments》的第一作者，该文发表于 Physical Review Letters 135, 148001 (2025)，DOI 为 10.1103/qvd5-5z6m。
  • 柳伟与合作者提出的记忆核耦合理论，用高阶矩重构非马尔可夫量子动力学，在任意系统—浴耦合强度下都能给出精确的时间关联函数。
  • 柳伟在神经量子态方向有多篇第一作者论文，包括用核多项式与隐式重启 Lanczos 方法、在浅层神经网络波函数上做到化学精度的工作。
  • 柳伟博士毕业于西湖大学，研究方向为量子动力学与量子化学。
  • 柳伟的 ORCID 标识为 0009-0006-7686-929X，机构邮箱为 liuwei01@baai.ac.cn。

研究方向

三个层次，围绕同一个问题：让开放量子系统的动力学既算得准，也算得动。

  1. 理论

    记忆核耦合理论

    用高阶矩重构非马尔可夫动力学，在常规展开失效的地方依然能给出精确的时间关联函数。方法基于投影，数值稳定，不限制耦合强度。

    Phys. Rev. Lett. 135, 148001 (2025)

  2. 方法

    神经量子态

    在浅层神经网络波函数上用核多项式和隐式重启 Lanczos，不靠加深网络就能做到化学精度，还能从第一性原理算出光学性质。

    Precision Chemistry (2026) · J. Phys. Chem. Lett. 16, 12216

  3. 框架

    可微分量子模拟

    分片的全态向量与张量网络模拟，全程可自动微分，建在 PyTorch 上，通过 FlagOS 跑在国产算力上。

    FlagQuantum · Apache-2.0

论文

Physical Review Letters 135 (14), 148001 (2025)

Memory kernel coupling theory: Obtaining time correlation function from higher-order moments

W Liu, Y Su, Y Wang, W Dou

DOI

加粗为第一作者工作。完整列表见 Google Scholar。

  1. Implicitly Restarted Lanczos Enables Chemically Accurate Shallow Neural Quantum States

    W Liu, W Dou

    Precision Chemistry 4 (9), 1395-1404 (2026)

    DOI
  2. Stable memory kernel coupling theory for quantum dynamics: Projection-based and continued fraction methods

    W Liu, RH Bi, Y Su, L Xu, Z Zhou, Y Wang, W Dou

    The Journal of Chemical Physics 164 (17) (2026)

    DOI
  3. Absorption spectra with kernel polynomial neural quantum states

    W Liu, RH Bi, C Zhao, Y Wang, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry Letters 16 (47), 12216-12222 (2025)

    DOI
  4. Enhancement of chiral-induced spin selectivity via circularly polarized light

    W Liu, J Chen, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry C 129 (22), 10181-10188 (2025)

    DOI
  5. Polaritons under extensive disordered gas-phase molecular rotations in a Fabry–Pérot cavity

    W Liu, J Chen, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry C 128 (30), 12544-12550 (2024)

    DOI
  6. Predicting rate kernels via dynamic mode decomposition

    W Liu, ZH Chen, Y Su, Y Wang, W Dou

    The Journal of Chemical Physics 159 (14) (2023)

    DOI
  7. Generalized quantum master equation from memory kernel coupling theory

    RH Bi, W Liu, W Dou

    Journal of Chemical Theory and Computation 22 (9), 4288-4296 (2026)

    DOI
  8. Mixed quantum-classical approaches to spin current and polarization dynamics in chiral molecular junctions

    Y Wang, R Bi, W Liu, J Han, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry Letters 17 (6), 1553-1562 (2025)

    DOI
  9. Floquet Nonadiabatic Dynamics for Light–Matter Interactions: Recent Advances and Emerging Opportunities

    J Han, Y Wang, V Mosallanejad, W Liu, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry C 130 (32), 11163-11178 (2026)

    DOI
  10. Universal structure of computing moments for exact quantum dynamics: Application to arbitrary system–bath couplings

    RH Bi, W Liu, W Dou

    The Journal of Chemical Physics 162 (22) (2025)

    DOI
  11. Floquet nonadiabatic nuclear dynamics with photoinduced Lorentz-like force in quantum transport

    J Chen, W Liu, V Mosallanejad, W Dou

    The Journal of Physical Chemistry C 128 (27), 11219-11228 (2024)

    DOI
  12. Nonadiabatic dynamics near metal surfaces with periodic drivings: A generalized surface hopping in Floquet representation

    Y Wang, V Mosallanejad, W Liu, W Dou

    Journal of Chemical Theory and Computation 20 (2), 644-650 (2024)

    DOI

在 Google Scholar 查看全部论文 →

项目

联系方式

开放量子系统动力学、神经量子态，还有大规模量子模拟的框架，这几个方向上的合作我都有兴趣，欢迎来信。