Квантовые компьютеры способны решать задачи оптимизации быстрее классических суперкомпьютеров, что продемонстрировано исследованием из Университета Южной Калифорнии, опубликованным в Physical Review Letters. В работе показано, что квантовый отжиг, специализированная форма квантовых вычислений, превосходит классические алгоритмы при поиске почти оптимальных решений сложных задач.
Дэниел Лидар, соавтор исследования, объясняет, что квантовый отжиг ищет низкоэнергетические состояния в квантовых системах, соответствующие оптимальным решениям. Исследование сосредоточено на приближенной оптимизации, которая широко применяется в промышленности и науке, вместо точной оптимизации, где квантовое преимущество еще не доказано.
Команда использовала процессор D-Wave Advantage и внедрила технологию «коррекция квантового отжига» для подавления ошибок, что позволило создать более 1300 логических кубитов. Это обеспечило преимущество по сравнению с классическим алгоритмом PT-ICM.
Исследование также оценивало производительность по методу «время до эпсилона», определяя, как быстро каждый подход находит решения в пределах заданного процента от оптимального ответа. Исследователи планируют расширить свои выводы на более сложные задачи, что открывает новые возможности для квантовых алгоритмов.
Изображение, сгенерированное искусственным интеллектом.
Дополнительная информация: Humberto Munoz-Bauza et al, Scaling Advantage in Approximate Optimization with Quantum Annealing, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.160601
Источник: https://phys.org/news/2025-04-quantum-outperforms-supercomputers-approximate-optimization.html