Квантовую программу запустили на обычном компьютере
Физики смогли запустить квантовый алгоритм на классическом компьютере. Таким образом ученые хотели понять границы возможностей классических вычислительных систем
«Квантовое программное обеспечение», которое рассматривали ученые, известно как алгоритм квантовой приближенной оптимизации (QAOA). Он используется для решения классических задач оптимизации в математике — по сути, это способ выбора наилучшего решения задачи из множества возможных вариантов. В конечном счете этот алгоритм может помочь нам достичь «квантового превосходства» — момента, когда квантовый компьютер сможет выполнять задачи, неподвластные ни одному классическому суперкомпьютеру.
У QAOA есть ряд сторонников, включая Google, которые планируют сильно продвинуться в области квантовых технологий и вычисления в ближайшем будущем. В новой работе физики обращаются к ключевому открытому вопросу в этой области: могут ли алгоритмы, работающие на современных классических и небольших квантовых компьютерах, иметь значительное преимущество перед традиционными алгоритмами для задач, представляющих практический интерес?
Используя обычные компьютеры, два исследователя разработали метод, который может приблизительно моделировать поведение специального класса программ, известных как вариационные квантовые алгоритмы, которые помогают создать основное состояние квантовой системы. QAOA является одним из важных примеров такого семейства алгоритмов, которые, по мнению исследователей, являются одними из наиболее перспективных способов достижения «квантового превосходства» на вычислительных системах ближайшего будущего.
Этот подход основан на идее, что современные средства машинного обучения, например те, которые используются в обучении сложным играм, таким как го, также могут быть использованы для изучения и эмуляции внутренней работы квантового компьютера. Авторы нового исследования показали, что QAOA можно запустить на существующих квантовых компьютерах и смоделировать квантовые системы с хорошей точностью также на классическом компьютере. Однако это не означает, что все квантовые алгоритмы, которые могут быть запущены на ближайших квантовых процессорах, можно сэмулировать на классических устройствах.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Quantum Information.