EPFL教授Giuseppe Carleo和哥倫比亞大學(xué)一位名叫Matija Medvidovi?的研究生找到了一種在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行復(fù)雜量子計(jì)算算法的方法。 通常，執(zhí)行量子軟件需要使用量子計(jì)算機(jī)。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(lái)解決數(shù)學(xué)中的經(jīng)典優(yōu)化問(wèn)題。

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根據(jù)研究人員的說(shuō)法，該軟件是一種從一組可能的解決方案中挑選出最佳解決方案的方法。Carleo說(shuō)，人們對(duì)了解哪些問(wèn)題可以由量子計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)所謂的 "量子加速"，即預(yù)測(cè)的使用量子計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)的處理速度提升。

QAOA是一個(gè)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(gè)量子比特的量子處理器，并使用它來(lái)運(yùn)行一項(xiàng)任務(wù)。據(jù)估計(jì)，這項(xiàng)任務(wù)需要一臺(tái)最先進(jìn)的經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)約1萬(wàn)年才能完成，但Sycamore在200秒內(nèi)完成了這項(xiàng)任務(wù)。

這項(xiàng)新研究的研究人員希望解決該領(lǐng)域的一個(gè)公開(kāi)問(wèn)題。在當(dāng)前和近期的量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的算法能否比經(jīng)典算法在實(shí)際任務(wù)中提供顯著的性能提升。使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，研究人員開(kāi)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(jì)算量子系統(tǒng)最低能量狀態(tài)，或 "基態(tài)"的方法。該團(tuán)隊(duì)表示，QAOA是這種類型的量子算法的一個(gè)重要例子。研究人員認(rèn)為，這類算法是在近期量子計(jì)算機(jī)中獲得量子優(yōu)勢(shì)的最有希望的候選之一。這項(xiàng)工作表明，QAOA可以在目前的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，現(xiàn)有量子計(jì)算機(jī)可以在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上以良好的精度進(jìn)行模擬。