Quantum Computing: Vision and Challenges

近年来，量子计算机的发展利用了纠缠、叠加和其他量子基本概念，具有比传统计算更强大的处理优势。这些量子特性有助于解决许多传统计算方法无法解决的难题，这些问题涉及量子力学建模、物流、化学进展、药物设计、统计科学、可持续能源、银行业、可靠通信和量子化学工程等领域。近年来，量子软件和算法的开发以及量子硬件研究取得了显著进展，这极大地推进了实现量子计算机的前景。对于从事量子计算行业的研究社区来说，全面的文献研究将有助于掌握当前状态并找出需要重点关注的突出问题。为了更好地理解量子计算，本文基于当前研究对其基础和发展进行了探讨。我们讨论了量子计算机硬件进展的前沿发展，以及随之而来的量子密码学、量子软件和高可扩展性量子计算机的进步。本文还突出了量子技术研究和开发中的许多潜在挑战和令人兴奋的新趋势，以供广泛讨论。

本论文探讨了量子计算的基础和前景，讨论了当前该领域的最新发展，包括量子计算机硬件、量子密码学、量子软件和高可扩展性量子计算机。

本论文的关键思路是通过综合文献研究，总结当前量子计算领域的发展现状，探讨量子计算机的未来发展方向和挑战。

本论文介绍了量子计算机的优势和应用领域，包括建模量子力学、物流、化学、药物设计、统计学、可持续能源、银行、可靠通信和量子化学工程等。此外，还讨论了量子计算机硬件的最新进展，包括量子比特、量子门和量子纠缠等。

近期的相关研究包括《Quantum Computing: An Introduction》、《Quantum Computing: A Short Course from Theory to Experiment》和《Quantum Computing: Progress and Prospects》等。