IBM量子信息软件工具包（Qiskit）的演进：应用综述

量子计算正越来越多地被用于解决各个领域中经典计算难以处理的问题。然而，可访问且可扩展的软件框架的可用性对于实际实验和采用仍然至关重要。IBM 的开源量子计算工具包 'Qiskit' 通过提供电路设计、模拟、硬件执行和特定领域应用的工具，已成为该领域的关键参与者。本综述系统性地回顾了 Qiskit 的演进历程及其对密码学与网络安全、图像与信号处理、气候科学与能源应用以及金融等多个关键领域的贡献。我们展示了 Qiskit 如何促进经典-量子混合工作流，并通过错误缓解和模块化集成方法，使得算法能够在物理量子硬件上部署。我们的探索涵盖了若干关键应用，包括量子密钥分发、气候模拟和量子增强投资组合优化，同时提供了关于其实现的实用见解。本文还涵盖了该框架的技术结构以及当前在可扩展性和可复现性方面的局限性。通过汇集分散在不同领域的发展成果，本文为希望理解或贡献于 Qiskit 赋能量子计算的研究人员和从业者提供了一个参考点。