超越喧嚣：实现有用NISQ应用的战略路径

关于当前NISQ设备（由噪声百量子比特组成，并且需要作为算法一部分使用不可忽略的经典计算）上的量子计算是否具有实用性，以及是否会在科学和工业应用中相对于传统计算提供优势，存在许多争论。在这篇立场论文中，我们认为，虽然现实世界的NISQ量子应用尚未超越其经典对应物，但可以使用战略方法来促进工业和科学应用的进步。我们确定了三个关键策略来引导NISQ计算走向实用和有用的实现。首先，优先识别“杀手级应用”是一个关键点。展示NISQ设备独特能力的应用可以催化更广泛的发展。我们建议关注本质上是量子的应用，例如指向量子化学和材料科学作为有前景的领域。这些领域具有展示优势的潜力，为其他应用设定基准。其次，将AI和深度学习方法集成到NISQ计算中是一种有前景的方法。诸如量子物理信息神经网络和可微量子电路（DQC）等例子展示了量子计算与AI之间的协同作用。最后，认识到NISQ计算的跨学科性质，我们倡导协同设计方法。实现经典和量子计算之间的协同作用需要在量子应用、算法和编程环境的协同设计以及HPC与量子硬件的集成方面做出努力。这些组件的互操作性对于发挥NISQ计算的潜力至关重要。