1、量子计算与软件工程：开启新时代

量子计算与软件工程：开启新时代

1. 工业革命与量子时代的来临

从历史角度看，人类经历了多次工业革命。18世纪末，蒸汽机和电报的发明引发了第一次工业革命；19世纪初，燃油内燃机、电力、电话和无线电带来了第二次工业革命；信息技术和互联网的普及则促成了第三次工业革命。在过去二十年里，多种技术如社交网络、移动技术、大数据与数据分析、云计算、人工智能、3D打印、虚拟现实和增强现实、机器人技术、区块链、物联网等融合，引发了组织层面的真正数字化“革命/转型”。而如今，由纳米技术、生物技术、基因组学和量子技术结合引发的下一次革命已初现端倪。如果说19世纪是“机器时代”，20世纪是“信息时代”，那么21世纪很可能是“量子时代”。

量子计算正受到政府、研究机构、企业和投资者的广泛关注。基于叠加或纠缠等反直觉原理的各种量子计算机已投入使用，人们可以利用其强大的计算能力解决传统计算机在合理时间内无法解决的问题。量子计算的应用和使用需要完全不同的算法和编程语言，目前已有多个量子平台可用于编写这些新算法。正如有人所说：“推动这一热潮的是人们意识到量子计算不再是物理学家的梦想，而是工程师面临的现实挑战。”

IBM商业价值研究院强调：“我们正处于量子十年，量子计算机即将在有意义的任务中超越传统计算机，实现我们所说的量子优势。”同时，该报告还指出：“将量子计算、人工智能和传统计算集成到混合多云工作流中，将推动60年来最重大的计算革命。”

2. 量子计算基础

2.1 量子计算可解决的问题及应用

量子计算能够解决一些传统计算难以处理的问题，例如在优化问题、密码学、模拟量子系统等方面具有巨大潜力。在优化问题中，量子计算机可以更快地找到最优解；在密码学