科学家首次在量子处理器上实施组合优化算法并实现超线性加速

技术研究 量科网 2022-05-12 10:28

一个由来自QuEra、哈佛大学、麻省理工学院等多家知名机构的科学家组成的研究团队,在量子处理器上实施了一套组合优化算法后,看到了其处理实际难题的速度得到了“超线性”的提升。这项研究于5月5日发表在《科学》期刊上。

研究称,他们在中性原子量子处理器上实现了这项飞跃式的进展,不仅在一台实际的量子计算系统上第一次实施了组合优化,还展示了量子硬件前所未见的强大能力。

该研究团队在哈佛大学一个具有289个量子比特的量子处理器上完成了这项实验。这个处理器有32层深的回路。研究称由于这个系统规模大、回路深,所以无法使用传统的模拟方式预先优化一些控制参数。他们使用的量子经典混合算法必须通过一个闭合的回路,会直接自动的反馈给量子处理器。

研究人员挑选了来自物流、网络设计、金融等多个领域的各种实际难题,把它们以“难度参数”进行分类后,交给量子处理器来进行计算。这些难题对于传统计算机来说,全部是很难处理的问题。

研究人员称量子处理器解决这些问题的效果比预期还要好得多,他们看到量子处理器的计算速度得到了“超线性”的提升。

主要研究人员之一、哈佛大学研究生Madelyn Cain说:“对量子算法底层的物理机制,以及经典计算机根本局限性的深度认知,让我们找到了提升量子计算机速度的办法。”

QuEra计算公司高级科学家、该算法共同发明人之一Shengtao Wang说:“在不久的将来,为了尽可能多地提取量子能量,确定可以本地映射到特定量子架构的问题是非常重要的,而且几乎没有什么开销。我们在这次演示中实现了这一点。”