Нерешенная задача на протяжении столетия усилиями традиционных вычислительных машин, была успешно разрешена с помощью квантового компьютера

Для обычных вычислительных машин вычисление сложных систем представляет собой непосильную задачу. Идентификация составляющих элементов таких систем и их количественная оценка (определение так называемых мультипликативных чисел) требует огромных вычислительных мощностей.

Разработанный подход базируется на квантовом преобразовании Фурье – наборе квантовых схем, обеспечивающих высокоэффективное выполнение преобразований, которые в классической математике используются для анализа разнообразных сигналов. Детали работы представлены в пресс-релизе Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Авторы акцентируют внимание на том, что данная работа демонстрирует «квантовое превосходство» — ситуацию, когда квантовый компьютер выполняет задачу, которая не под силу классическим устройствам. По их мнению, именно подобные примеры демонстрируют реальную применимость квантовых технологий.

В исследовании говорится об определении класса задач в теории представлений, для которых можно разработать эффективные квантовые алгоритмы. Кроме того, описывается параметрический режим, в котором достижим существенный прирост производительности.

Практическое применение разработки отличается разнообразием. В физике высоких энергий метод может быть использован при калибровке детекторов. В сфере анализа данных – при создании устойчивых кодов, корректирующих ошибки, для безопасного хранения и передачи данных. В разработке материалов он позволяет получить более глубокое понимание свойств веществ и создавать перспективные материалы.

В заключение можно сказать, что работа Ларокки и Хавличека дополняет список задач, в которых квантовые вычисления открывают принципиально новые возможности.

По мнению авторов, перед наукой стоит ясная задача: четко определить области, в которых квантовые компьютеры могут предоставить ощутимые преимущества и продемонстрировать своё превосходство над классическими системами.