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几乎每天都会有量子技术的新突破。量子计算机已经可以执行传统计算机无法在合理时间内完成的计算，这就是所谓的量子霸权。尽管目前的量子计算机能力有限，但下一代量子计算机的计划已经启动，其拥有数百万个所谓的量子比特，即量子计算机的元素。本文的动机是我们一位同事的评论：“一旦我们有了量子 Fortran 编译器，我们就可以开始在气象学中使用这些计算机。”不幸的是，事情并没有这么简单——量子计算机的工作方式与传统计算机的工作方式截然不同。事实上，它们是如此不同，以至于不熟悉量子力学的人很难理解这些差异到底是什么。在本文中，我们试图回答这样一个问题：量子计算机是否会利用基本的物理定律取代传统计算机，尝试进行天气预报、季节预测或气候变化预测。我们这样做的前提是假设一个典型的气象观众对流体力学和经典计算机有很好的了解，但对量子计算理论知之甚少。在尝试回答这个问题时，我们受到了电影《黄金三镖客》的标题的启发，但将其替换为“黄金三镖客”。量子计算当然有优点和缺点。问题是哪一个会最终胜出。在这篇评论中，我们借此机会讨论了我们自己的一些进展，使用量子算法以比经典算法快得多的速度求解非线性微分方程。我们的目的不是提供量子计算领域的技术评论文章。有关全面介绍，感兴趣的读者应查阅 Nielsen 和 Chuang (2010) 的优秀书籍。有关各种量子计算范式和最新发展的评论可在 Nimbe 等人 (2021)、Bharti 等人 (2022)、Montanaro (2016) 和 Cerezo 等人的文章中找到。 （2021 年）。
用于天气和气候预测的量子计算机
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