量子计算的崛起——为建筑环境与城市微气候研究提供 BITE 方案
科普物理
2026-04-22 v2 量子物理
摘要
量子计算是一种利用叠加、纠缠、干涉和隧穿来解决古典计算机无法解决的复杂问题的计算方法。本文讨论了量子计算的基本概念与发展，探讨其在建筑环境和城市微气候研究中的潜在应用。建筑领域，量子计算有助于优化能源管理、控制 HVAC 系统并更高效地规划电动汽车充电网络。对于城市微气候，量子计算可加速可再生能源规划并支持多目标设计，使更容易在城市建筑性能与气候条件之间进行平衡。由于当前量子硬件仍处于噪声中间规模量子 (NISQ) 阶段，我们提出了 BITE 原则以指导研究人员选择适合量子加速的题目：B (大规模搜索)、I (输入轻)、T (小规模计算)、E (评估打磨)。尽管量子计算仍面临噪声和硬件限制等挑战，但它为未来更具气候韧性、可持续和高效能的城市提供了巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2604.18407,
title = {The Rise of Quantum Computing -- Take a BITE for Built Environment and Urban Microclimate Research},
author = {Liangzhu Leon Wang and Huiheng Liu and Honghao Fu and Zhipeng Deng and Bing Dong and Naiping Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.18407},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 3 figures