ТАСС, 14 октября. Южнокорейские физики разработали новый алгоритм для проведения химических вычислений на квантовых компьютерах с небольшим числом квантовых битов, который позволит упростить проведение подобных расчетов примерно на три порядка при сохранении высокого уровня точности. Об этом сообщила пресс-служба квантового стартапа Qunova.
«Результаты наших экспериментов показывают, что созданный нами алгоритм получает удовлетворяющие промышленность результаты расчетов и при использовании на уже существующих NISQ-машинах — “шумных” квантовых компьютерах с небольшим числом кубитов. Мы ожидаем, что его использование на 40-кубитной NISQ-системе позволит достичь практически значимого “квантового превосходства”, — заявил исполнительный директор Qunova Ли Джунгу, чьи слова приводит пресс-служба стартапа.
Ли Джунгу, занимающий также должность профессора в Корейском институте передовых технологий в Тэджоне (KAIST), и другие исследователи пришли к такому выводу в рамках двух экспериментов, которые ученые провели на двух разных квантовых процессорах, созданных компаниями IBM и AQT. В первом случае физики провели расчеты при помощи 24 из 127 кубитов, которыми обладает сверхпроводниковый квантовый компьютер Quantum Eagle, а во втором они воспользовались 20 кубитным гибридным ионным вычислителем IBEX Q1.
Как отмечают исследователи, квантово-химические расчеты представляют собой одну из самых сложных задач для классических суперкомпьютеров. Это связано с тем, что существующие алгоритмы проведения подобных расчетов позволяют просчитывать поведение лишь самые простых веществ, так как сложность этих вычислений растет экспоненциальным образом с добавлением каждого нового электрона, участвующего в химических реакциях.
Эти расчеты можно значительно ускорить при помощи квантовых компьютеров, однако первые попытки осуществить их показали, что для проведения подобных вычислений с высоким уровнем точности требуется несколько тысяч кубитов. Корейские физики выяснили, что число необходимых квантово-вычислительных блоков можно уменьшить примерно в тысячу раз, если отказаться от использования одного из типов квантово-логических операций при проведении расчетов и вести часть вычислений на классическом компьютере.
Проведенные ими расчеты на IBEX Q1 и Quantum Eagle показали, что данный подход совместим с работой очень разно устроенных квантовых компьютеров, а также при этом он позволяет достичь необходимой точности расчетов даже при очень скромном числе кубитов. В перспективе, это позволит уже в ближайшее время использовать созданный профессором Ли Джунгу и его коллегами алгоритм для решения важных для промышленности квантово-химических задач, с которыми не могут справиться все существующие классические суперкомпьютеры, подытожили ученые.