1、从数字人文学到量子人文学：潜力与应用

从数字人文学到量子人文学：潜力与应用

1. 引言

量子计算机正逐渐从理论走向现实，其在多个应用领域展现出巨大潜力，其中就包括人文学研究。随着数字人文学领域待处理的数据量持续增长，量子计算机的加入有望为该领域的研究带来新的突破。

1.1 量子计算机的优势

经典计算机使用比特作为信息单位，而量子计算机使用量子比特（qubit）。量子比特不仅可以处于 0 和 1 这两个状态，还能处于这两个状态的无限叠加态，这种特性被称为量子叠加。多个量子比特可以组合成量子寄存器，其能存储的数据量呈指数级增长。例如，一个包含 50 个量子比特的量子寄存器，对应的可能状态组合数量高达 2⁵⁰ 种，相当于约 1PB 的经典数据量。而且，量子计算机能够通过一次操作同时处理所有这些叠加态的值，实现量子并行计算。

量子计算的操作基于幺正变换，它不仅能完成经典计算机的所有任务，还能利用量子纠缠等特性，解决一些经典计算机难以处理的问题，甚至在某些情况下实现指数级的加速。目前，存在多种量子计算模型，如基于门的量子计算模型、基于测量的量子计算模型和绝热量子计算模型等，这些模型在形式上是等价的。其中，基于门的量子计算模型是通用的量子计算模型，市面上大多数商用量子计算机都采用了这种模型。

1.2 量子计算的应用现状

近年来，像 IBM 和 Rigetti 等公司纷纷推出了量子计算机，并通过云计算提供访问服务，使得量子计算成为了一个活跃的研究领域，一些实际应用也开始在工业界出现。目前，量子计算的应用主要集中在自然科学领域，如材料科学中的分子模拟、人工智能和机器学习等。不过，在人文学领域也逐渐出现了一些初步的应用，例如量子社会科学，它将量子物理与社会科学相结合，