第二次量子革命中的量子技术利用量子效应作为资源,以超越基于经典物理的技术。在量子计算中,纠缠和叠加被用于开发可能优于经典算法的算法。要使此类算法有用,必须在能够处理足够大规模问题的量子计算机上实现。目前市场上主要有两种硬件范式:量子退火机和有限的门基嘈杂中型量子计算机。在这些硬件上,解决优化问题的算法尤其受到关注。这些算法大多属于启发式算法,因此不能保证成功,但一些研究表明在某些情况下可能存在量子优势。基于完全纠错量子比特的算法实现尚属遥远的未来。当前硬件的最高水平研究是实现具有基本纠错功能的少量量子比特。
本报告,首先介绍量子计算及相关概念。随后在一般层面介绍量子算法和量子计算机,之后讨论目前市场上可用的有限硬件。接着,描述用于优化问题的量子算法及其在国防领域潜在的未来应用。最后,讨论可用于量化比较量子与经典算法的基准。本报告旨在介绍量子计算为何及如何可能成为解决某些军事相关优化问题的替代途径。