量子计算是量子力学和信息科学相结合的新兴交叉学科,其中以量子算法为代表的量子计算因为其具有高度的并行性、指数级存储容量和对经典启发式算法的指数级加速作用,因此具有很大的优越性并且蕴涵着强大的生命力,目前已成为世界各国学者研究的前沿领域。本文将量子计算与差分进化相融合,研究了量子差分进化算法的设计问题,结合实际问题将算法推向了实用。为了提高差分进化算法的优化性能,从研究差分进化算法的实现机制入手,实现了将差分策略与量子比特在Bloch球面的绕轴旋转相融合的新思想。个体采用基于B1Och球面描述的量子比特编码,采用差分策略计算当前个体上量子比特的旋转角度,采用向量积理论构造旋转轴,采用泡利矩阵构造旋转矩阵,以当前最优个体上相应量子比特为目标,在Bloch球面上沿旋转轴向目标比特旋转。采用Hadamard门实现个体变异。通过典型函数极值优化的实验,表明该方法在的搜索能力方面,明显优于传统差分进化算法。将所设计的算法应用于油田开发指标预测、水淹层识别、措施方案优选等工程实际问题,均取得了满意的结果。