Алгоритм разработали американские физики
Читайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 10 ноября. Американские физики впервые разработали подход, который позволяет значительно ускорить работу так называемых "жадных" алгоритмов для решения задач комбинаторной оптимизации при помощи квантовых компьютеров с относительно небольшим числом кубитов (квантовых битов). Первые результаты применения этой методики были опубликованы в статье в научном журнале Science Advances.
"Задачи комбинаторной оптимизации хорошо подходят для демонстрации превосходства квантовых компьютеров над их классическими аналогами, однако до настоящего времени это не удавалось сделать. Мы создали <…> алгоритм, способный решать задачи комбинаторной оптимизации, и реализовали его на практике при помощи набора из 72 кубитов. Наша разработка оказалась быстрее ее классических аналогов, что указывает на наличие квантового ускорения", – пишут исследователи.
Этот алгоритм был разработан группой американских физиков под руководством вице-президента квантового стартапа Rigetti Computing Мэттью Ригора. Компания на текущий момент является одним из лидеров в "квантовой гонке" и одним из ведущих разработчиков квантовых компьютеров, построенных на базе сверхпроводящих кубитов. За последние годы Ригору и его коллегам удалось создать машины, содержащие в себе 40 и 80 кубитов.
Быстрый рост числа вычислительных блоков в этих компьютерах, как отмечают физики, заставил их задуматься о том, можно ли их применять для ускорения так называемых "жадных" алгоритмов, применяющихся при решении проблем комбинаторной оптимизации. Эти подходы широко используются на практике для решения логистических задач, для оптимизации каналов поставок товаров, а также для оптимального распределения нагрузки и при разработке систем машинного обучения.
В прошлом ученые уже пытались ускорять работу этих алгоритмов при помощи квантовых компьютеров, однако все эти попытки завершились неудачно из-за высокого уровня шума, который возникал при работе кубитов. Ригор и его коллеги выяснили, что эти проблемы можно обойти, если разделить процесс исполнения этой программы на несколько шагов-итераций, при начале каждого из которых квантовое содержимое части кубитов особым образом "замораживается" и переводится в классическое состояние.
Работу этого алгоритма ученые проверили на 80-кубитном квантовом компьютере, при помощи которого физики просчитали оптимальную структуру спинового стекла, экзотической квантовой формы материи. Эти расчеты показали, что при использовании 72 из 80 кубитов новый подход быстрее решил эту задачу, чем классические "жадные" алгоритмы. Это впервые на практике подтвердило то, что квантовые компьютеры способны ускорять решение этого класса оптимизационных задач, подытожили Ригор и его коллеги.
- БЕCПЛАТНАЯ доска объявлений: https://зеленоград-инфо.рф/ads
