Wissenschaftler erreichen Quantenüberlegenheit bei der Lösung praktischer Probleme

Forscher des MIT, der Harvard University und der Universität Innsbruck haben die Fähigkeiten demonstriert

Quantentechnologien zur Lösung praktischer ProblemeOptimierungsprobleme. Für ihre Arbeit nutzten die Wissenschaftler einen Harvard-Quantenprozessor bestehend aus 289 Qubits im analogen Betrieb mit einer effektiven Schaltungstiefe von bis zu 32. 

Die Autoren der Arbeit weisen auf die beispiellose Kraft hinQuantenausrüstung, die während des Forschungsprozesses erreicht wurde. Laut Wissenschaftlern führte die Kombination aus Systemgröße, Schaltkreistiefe und Quantenkontrolle zu einem Quantensprung: Die Leistung des Systems bei der Lösung des Problems war höher als erwartet. 

Der Computer erhielt die Aufgabe zu rechnenmaximale unabhängige Menge. Dieses mathematische Problem aus der Graphentheorie hat viele Anwendungen in Logistik, Wirtschaft, Finanzen und Netzwerkdesign. Die Forscher glauben, dass die Lösung des Problems mit Quantenbeschleunigung den Weg für die Anwendung von Quantencomputing auf reale industrielle und soziale Probleme ebnet.

Die Forscher stellen fest, dass die großeDie in der Studie verwendeten Systeme und Schaltungstiefe machten es unmöglich, die klassische Simulation für eine vorläufige Optimierung der Steuerparameter zu verwenden. Der quantenklassische Hybridalgorithmus wurde in einem geschlossenen Regelkreis mit direkter automatischer Rückmeldung an den Quantenprozessor eingesetzt.

"Tiefes Verständnis der zugrunde liegenden PhysikQuantenalgorithmus sowie die grundlegenden Einschränkungen seines klassischen Gegenstücks haben es uns ermöglicht, Wege zu implementieren, um eine Beschleunigung einer Quantenmaschine zu erreichen “, sagt Madeleine Kane, Co-Autorin der Studie aus Harvard.

Studienteilnehmer weisen darauf hin, dass die BedeutungDie Abstimmung von Problem und Quantenhardware spielt eine Schlüsselrolle bei der effektiven Anwendung des Quantencomputings. Um maximale Effizienz zu erreichen, ist es nach Ansicht der Wissenschaftler notwendig, dass die Systemarchitektur zum jeweiligen Problem passt.

Wir freuen uns sehr, dieses Quantencomputing zu sehenbeginnen, den erforderlichen Reifegrad zu erreichen, bei dem die Hardware Algorithmen entwickeln kann, die über das hinausgehen, was mit klassischen Rechenmethoden im Voraus vorhergesagt werden kann. Darüber hinaus ist das Vorhandensein von Quantenbeschleunigung bei der Lösung komplexer Probleme äußerst ermutigend.

Alex Kisling, CEO von QuEra Computing und Co-Autor des Papiers

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