IBM量子信息软件套件(Qiskit)的演进:应用综述
量子计算正日益被用于解决各领域中经典计算机难以处理的问题。然而,实用化实验与推广仍高度依赖易获取、可扩展的软件框架。IBM开源量子计算工具包“Qiskit”通过提供量子线路设计、模拟、硬件执行及领域专用应用工具,已成为该领域的关键平台。本综述系统性回顾了Qiskit的发展历程及其在密码学与网络安全、图像信号处理、气候科学与能源应用、金融等关键领域的贡献。研究展示了该工具如何通过错误缓解与模块化集成方法,促进经典-量子混合工作流构建及算法在物理量子硬件上的部署。探讨涵盖量子密钥分发、气候模拟、量子增强型投资组合优化等关键应用,并提供了具体实现的技术洞见。该工作同时剖析了框架的技术架构及当前在可扩展性与可复现性方面的局限。通过整合散布于不同领域的研究进展,本成果为希望了解或参与Qiskit量子计算研究的人员提供了系统性参考。
