Вчені досягли квантової переваги при вирішенні практичних завдань

Дослідники з MIT, Гарвардського університету та Університету Інсбрука продемонстрували можливості

квантових технологій для вирішення практичнихзадач оптимізації. Для своєї роботи вчені використовували гарвардський квантовий процесор, що складається з 289 кубітів, що працюють в аналоговому режимі, з ефективною глибиною схеми до 32.

Автори роботи відзначають безпрецедентну потужністьквантового обладнання, якого вдалося досягти у процесі дослідження. За словами вчених, комбінація розміру системи, глибини схеми та квантового управління призвела до квантового стрибка: продуктивність системи при вирішенні завдання виявилася вищою, ніж очікувалося. 

Перед комп'ютером було поставлено завдання розрахункумаксимальної незалежної множини. Ця математична задача з теорії графів має безліч прикладних застосувань у логістиці, економіці, фінансах та проектуванні мереж. Дослідники вважають, що розв'язання задачі з квантовим прискоренням прокладає шлях для застосування квантових обчислень у реальних промислових та соціальних завданнях.

Дослідники зазначають, що великий розмірсистеми та глибина схеми, використані в дослідженні, унеможливили застосування класичного моделювання для попередньої оптимізації параметрів управління. Квантово-класичний гібридний алгоритм був розгорнутий у замкнутому циклі з прямим автоматичним зворотним зв'язком з квантовим процесором.

«Глибоке розуміння фізики, що лежить в основіквантового алгоритму, а також фундаментальних обмежень його класичного аналога, дозволило нам реалізувати способи досягнення прискорення квантової машини», — каже Мадлен Кейн, співавтор дослідження з Гарварда.

Учасники дослідження зазначають, що важливістьзіставлення проблеми та квантового обладнання грає ключову роль ефективному застосуванні квантових обчислень. Щоб досягти максимальної ефективності, як вважають вчені, необхідно, щоб архітектура системи відповідала поставленій проблемі.

Ми дуже раді бачити, що квантові обчисленняпочинають досягати необхідного рівня зрілості, коли апаратне забезпечення може розробляти алгоритми, що виходять за межі того, що можна передбачити заздалегідь за допомогою класичних методів обчислень. Понад те, вкрай обнадіює наявність квантового прискорення під час вирішення складних завдань.

Алекс Кіслінг, генеральний директор QuEra Computing та співавтор роботи

Читати далі

Подивіться на «безшумний» дрон із іонним двигуном нового покоління

Уран дуже дивна планета. Пояснюємо, чому астрономи хочуть відправити до неї зонд

Вчені запропонували переглянути основи квантової фізики та показали, де вони не працюють