英國劍橋, 2021年7月22日 /美通社/ -- 在一項可能開創新的行業標準的開發中，劍橋量子 (CQ) 科學家們開發了一種新的算法，以解決企業和行業中普遍存在的如旅行銷售員、車輛路徑或作業車間調度等組合優化問題，使用了近期量子計算機。
像這樣的數學難題處于現實世界中諸如設計制造流程、灌裝運輸卡車或規劃噴氣式客機航線等眾多優化挑戰的核心。隨著現代全球企業的自動化水平逐年提高，即使在最強大的傳統計算機上運行的優化算法也不得不以準確度換取速度。
在預印庫arXiv上發表的這篇論文中，CQ的科學家們引入了濾波變分量子特征求解器 (F-VQE)，以使組合優化更有效。采用Honeywell System Model H1量子計算機的這種新方法，優于現有的“黃金標準”算法：如量子近似優化算法 (QAOQ) 和原來的變分量子特征求解器 (VQE)，使一個好的解決方案速度得到10至100倍的跨越。
這篇論文由CQ的研究團隊撰寫，其中包括Michael Lubasch博士、David Amaro博士、Carlo Modica博士、Matthias Rosenkranz博士和Marcello Benedetti博士。這些科學家是CQ機器學習和量子算法團隊的成員，該團隊由 Mattia Fiorentini博士領導。
F-VQE采用了CQ于2020年9月在本論文中發布的一種方法，該方法展示了如何將量子電路解構為較小的電路，并使用較少的量子位運行而不會失去量子優勢。因此，通過每次僅使用最多6硬件量子位解決了23量子位問題。CQ的科學家們還展示了這種新方法非常適合用于嘈雜中型量子 (NISQ) 時代的機器。這些進步擴大了當今NISQ計算機所能觸及的優化問題的規模。
“我們的科學家們正在為當今的量子計算機開發一系列可行的方法。我們希望企業和政府更快地為一般用途任務實現量子優勢，我們與大型工業合作伙伴合作的經驗有助于深入了解當前從業人員的需求。“Fiorentini表示。“F-VQE相比以前的量子算法有獨特的優勢：它能夠更快地找到出色的候選解決方案，并更高效地使用量子硬件。F-VQE可產生變革性影響，幫助解決企業和行業中以前難以解決的問題。”
CQ首席執行官Ilyas Khan表示：“我們的科學家團隊不懈地致力于將傳統計算在現實世界中的限制和NISQ時代可獲得的量子優勢之間的差距縮短。他們正在制定量子計算的新標準，他們的研究將激發進一步的快速進步。”
Honeywell Quantum Solutions總裁Tony Uttley表示：“這一項目說明了量子計算領域取得的令人興奮的進展。通過開發以更少的量子位完成更多工作的算法并在最好的硬件上運行，我們朝著解決現實世界問題的方向邁進了一大步，而且比預期的要快。”
