- Các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một phương pháp mới để lựa chọn một cách có hệ thống chuỗi hoạt động lượng tử lý tưởng của máy tính lượng tử.
- Theo các nhà nghiên cứu, phương pháp mới sẽ mang lại lợi ích cho máy tính lượng tử quy mô trung bình.
- Cách tiếp cận mới sẽ giúp tăng hiệu suất máy tính lượng tử đồng thời giảm tác động đến môi trường trong tương lai gần.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia, Đại học Keio, Đại học Khoa học Tokyo và Đại học Tokyo đã nghĩ ra phương pháp xác định trình tự hoạt động lượng tử lý tưởng của máy tính lượng tử. Đây là cách tiếp cận mới thành công đầu tiên. Những phát hiện đã được báo cáo trên tạp chí Đánh giá thể chất A.
Phát triển phương pháp cho máy tính lượng tử
Máy tính lượng tử thực hiện các nhiệm vụ bằng cách phụ thuộc vào các chuyên gia để viết một loạt các hoạt động lượng tử, điều mà trước đây đòi hỏi các nhà khai thác máy tính phải phát triển các hoạt động của họ dựa trên các phương pháp hiện tại. Nhóm nghiên cứu đã nghĩ ra một phương pháp có hệ thống để xác định trình tự lý tưởng về mặt lý thuyết từ tất cả các chuỗi hoạt động lượng tử khả thi bằng cách sử dụng lý thuyết điều khiển tối ưu (thuật toán GRAPE).
Theo các nhà nghiên cứu, cách tiếp cận mới sẽ có lợi cho các máy tính lượng tử quy mô trung bình. Đồng thời, nhóm nghiên cứu tuyên bố rằng nó sẽ giúp tăng hiệu suất máy tính lượng tử đồng thời giảm tác động đến môi trường trong tương lai gần.
Máy tính lượng tử có khả năng giải quyết nhiều vấn đề phức tạp, chẳng hạn như giảm tải cho môi trường bằng cách giảm mức tiêu thụ năng lượng và xác định các phân tử hóa học mới cho các ứng dụng y tế.
Những khó khăn của điện toán lượng tử
Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính của điện toán lượng tử là trạng thái lượng tử rất dễ bị nhiễu, gây khó khăn cho việc duy trì sự ổn định theo thời gian. Các hoạt động phải được hoàn thành trong thời gian cần thiết để duy trì trạng thái lượng tử mạch lạc, đòi hỏi một phương pháp để khám phá một cách có hệ thống các chuỗi tốt nhất.
Chuỗi hoạt động lượng tử là một chương trình máy tính mà con người có thể đọc được và được dịch sang máy tính lượng tử để xử lý. Chuỗi hoạt động lượng tử bao gồm 1-qubit và 2Tuy nhiên, các hoạt động -qubit, trình tự tối ưu sử dụng ít thao tác nhất nhưng vẫn mang lại hiệu suất cao nhất.
Phương pháp mới được tạo ra sử dụng thuật toán GRAPE, một thuật toán lý thuyết điều khiển tối ưu bằng số, để đánh giá tất cả các chuỗi tiềm năng của các quá trình lượng tử cơ bản. Nhóm biên soạn một danh sách các chuỗi hoạt động lượng tử và chỉ số hiệu suất tương ứng của chúng, từ hàng trăm đến hàng triệu. Trình tự hoạt động lượng tử tốt nhất có thể được tìm thấy một cách có phương pháp dựa trên dữ liệu thu thập được.
Phương pháp do các nhà nghiên cứu phát triển cũng có thể đánh giá toàn bộ danh sách tất cả các chuỗi hoạt động lượng tử và đánh giá các phương pháp truyền thống, cho phép nó hỗ trợ xây dựng các tiêu chuẩn cho các nghiên cứu trước đây và tương lai.
Điện toán lượng tử trở thành dịch vụ có thể truy cập được với máy tính lượng tử dựa trên đám mây
Các nhà nghiên cứu cũng tiết lộ nhiều trình tự tối ưu tuyệt vời của các hoạt động lượng tử, ngụ ý rằng cách tiếp cận xác suất có thể mở rộng ứng dụng của phương pháp đổi mới này cho các dự án lớn hơn. Khả năng dự đoán cao hơn có thể được tăng lên bằng cách đưa máy học vào quy trình.
