本卷是全站总纲:先讲清楚”为什么用量子计算机算经典流体”这一定位与它的结构性困难,再给出技术路线地图、历史脉络与批判性评估框架,读者由此选择进入哪条主线。不熟悉量子计算的读者可从速成词条切入,全部概念配流体力学类比。
本卷共 11 个词条,建议按下列顺序或按需跳读:
| 词条 | 读完能回答 |
|---|---|
| 量子 CFD 总览 | QC 象限定义、五大挑战速览、四条主线路线与本站阅读地图——全站入口。 |
| 物理-计算四象限 | CC/CQ/QC/QQ 框架;Feynman 论证为什么支持 QQ 而非 QC;“经典优势”的哲学反问。 |
| 湍流复杂度与量子动机 | DNS 成本 Re³ 的逐步推导;Q≈3log₂Re 估算及其只计存储的警示;Exascale 两本账;低 Re 应用阵地。 |
| 量子计算速成 | 叠加、测量、酉性、no-cloning、纠缠、NISQ 与容错、复杂度记号——每个概念配流体类比与直接后果。 |
| 核心挑战 | 测量塌缩、条件操作、时间推进、线路深度（4^Q 与组合块对角豁免）、非线性与耗散的逐条推导;五税如何逼出混合循环。 |
| 输入输出瓶颈 | 态制备 Θ(2ⁿ) 下界、QRAM 之辩、层析与 QoI 读出、端到端审计清单。 |
| 技术路线分类学 | 六大流派谱系与”输入/输出/资源/NISQ 适配”画像表;与 Tennie、Amaral 两篇综述分类框架的交叉。 |
| 混合量子-经典工作流 | QQ→测量→CC→重初始化循环、三大开销;为什么非线性迫使混合（Budinski 教训）;本源/Song/Quanscient 工程实例。 |
| 时间线 | 1982 Feynman 到 2026 去噪碰撞的编年表;四波浪潮的读法。 |
| 量子优势之争 | 乐观方论据 vs 快进下界、CFL 抵消（O(Re^2.68)）、端到端有界优势、真机性能;争议焦点总结表。 |
| 量子 CFD 基准问题 | Taylor-Green、Kolmogorov、Poiseuille、方腔、圆柱、Burgers、Laval、波动方程的盘点表;基准被选中的三条理由。 |