Gli scienziati ottengono la supremazia quantistica nella risoluzione di problemi pratici

I ricercatori del MIT, dell'Università di Harvard e dell'Università di Innsbruck ne hanno dimostrato le capacità

tecnologie quantistiche per risolvere problemi praticiproblemi di ottimizzazione. Per il loro lavoro, gli scienziati hanno utilizzato un processore quantistico di Harvard composto da 289 qubit che funzionano in modalità analogica, con una profondità effettiva del circuito fino a 32. 

Gli autori dell'opera notano il potere senza precedentiapparecchiature quantistiche, ottenute durante il processo di ricerca. Secondo gli scienziati, la combinazione di dimensioni del sistema, profondità del circuito e controllo quantistico ha portato a un salto di qualità: le prestazioni del sistema nella risoluzione del problema sono state superiori alle aspettative. 

Al computer fu affidato il compito di calcolareinsieme massimo indipendente. Questo problema matematico della teoria dei grafi ha molte applicazioni in logistica, economia, finanza e progettazione di reti. I ricercatori ritengono che risolvere il problema con l'accelerazione quantistica apra la strada all'applicazione dell'informatica quantistica a reali problemi industriali e sociali.

I ricercatori notano che il grandeI sistemi e la profondità del circuito utilizzati nello studio hanno reso impossibile l'utilizzo della simulazione classica per l'ottimizzazione preliminare dei parametri di controllo. L'algoritmo ibrido quantistico-classico è stato implementato in un circuito chiuso con feedback automatico diretto al processore quantistico.

"Profonda comprensione della fisica sottostantel'algoritmo quantistico, così come i limiti fondamentali della sua controparte classica, ci hanno permesso di implementare modi per ottenere l'accelerazione di una macchina quantistica ", afferma Madeleine Kane, coautrice dello studio di Harvard.

I partecipanti allo studio notano l'importanzaLa corrispondenza tra il problema e l’hardware quantistico gioca un ruolo chiave nell’applicazione efficace dell’informatica quantistica. Per ottenere la massima efficienza, ritengono gli scienziati, è necessario che l’architettura del sistema corrisponda al problema in questione.

Siamo molto lieti di vedere che il calcolo quantisticoiniziare a raggiungere il livello di maturità richiesto, in cui l'hardware può sviluppare algoritmi al di là di quanto può essere previsto in anticipo utilizzando i metodi computazionali classici. Inoltre, la presenza dell'accelerazione quantistica nella risoluzione di problemi complessi è estremamente incoraggiante.

Alex Kisling, CEO di QuEra Computing e coautore dell'articolo

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