Квантовый алгоритм превзошёл классические компьютеры в поиске энергетических минимумов

Учёные Калифорнийского технологического института и Центра квантовых вычислений AWS разработали квантовый алгоритм, способный эффективно находить локальные минимумы в квантовых многочастичных системах. Это достижение может значительно ускорить решение сложных вычислительных задач в области материаловедения, химии и физики.

Поиск состояния с минимальной энергией в системах со множеством взаимодействующих квантовых частиц традиционно считается сложной задачей как для классических, так и для квантовых компьютеров. Когда такая система помещается в термическую среду с фиксированной температурой, она охлаждается, но не всегда достигает абсолютного минимума энергии. Вместо этого система может «застрять» в локальном минимуме – состоянии, где её энергия ниже, чем у соседних состояний, но не является минимально возможной.

Иллюстрация: нейросеть DALL-E

Исследователи объединили подходы из трёх различных областей физики: изучение локальных минимумов, разработка квантовых алгоритмов оптимизации и …