研究人員在傳統(tǒng)計算機上運行復雜的量子計算算法

2021-08-04 09:27:47來源：cnBeta 關(guān)鍵詞：量子計算算法人工智能算法閱讀量：23956

導讀：在當前和近期的量子計算機上運行的算法，能否比經(jīng)典算法在實際任務中提供顯著的性能提升？

　　EPFL教授Giuseppe Carleo和哥倫比亞大學一位名叫Matija Medvidovi?的研究生找到了一種在傳統(tǒng)計算機上執(zhí)行復雜量子計算算法的方法。通常，執(zhí)行量子軟件需要使用量子計算機。研究人員正在考慮的量子軟件被稱為量子近似優(yōu)化算法(QAOA)，它被用來解決數(shù)學中的經(jīng)典優(yōu)化問題。

　　根據(jù)研究人員的說法，該軟件是一種從一組可能的解決方案中挑選出較佳解決方案的方法。Carleo說，人們對了解哪些問題可以由量子計算機有效解決有很大興趣，而QAOA是最有希望的候選之一。QAOA旨在幫助實現(xiàn)所謂的"量子加速"，即預測的使用量子計算機可實現(xiàn)的處理速度提升。

　　QAOA是一個研究課題，在技術(shù)界得到了很大的支持。例如，在2019年，Google創(chuàng)建了Sycamore，一顆包含53個量子比特的量子處理器，并使用它來運行一項任務。據(jù)估計，這項任務需要一臺前沿的經(jīng)典超級計算機約1萬年才能完成，但Sycamore在200秒內(nèi)完成了這項任務。

　　這項新研究的研究人員希望解決該領(lǐng)域的一個公開問題。在當前和近期的量子計算機上運行的算法能否比經(jīng)典算法在實際任務中提供顯著的性能提升。使用傳統(tǒng)計算機，研究人員開發(fā)了一種方法，可以近似地模擬一類特殊算法的行為，稱為變量子算法。

　　這些算法是計算量子系統(tǒng)最低能量狀態(tài)，或"基態(tài)"的方法。該團隊表示，QAOA是這種類型的量子算法的一個重要例子。研究人員認為，這類算法是在近期量子計算機中獲得量子優(yōu)勢的很有希望的候選之一。這項工作表明，QAOA可以在目前的計算機上運行，現(xiàn)有量子計算機可以在經(jīng)典計算機上以良好的精度進行模擬。

　　(原標題：研究人員在傳統(tǒng)計算機上運行復雜的量子計算算法)

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