微型量子计算机解决了实际物流优化问题

Chalmers Technology大学的研究人员现在已经表明他们可以用他们的小但功能丰富的量子计算机来解决一小部分真正的物流问题。

Chalmers Technology大学的研究人员现在已经表明他们可以用他们的小但功能丰富的量子计算机来解决一小部分真正的物流问题。

量子计算机已经设法超越普通计算机解决某些任务 - 不幸的是，完全无用的。下一个里程碑是让他们做有用的东西。Chalmers Technology大学的研究人员现在已经表明他们可以用他们的小但功能丰富的量子计算机来解决一小部分真正的物流问题。

近年来，对建筑量子电脑的兴趣取得了相当大的动力，而狂热的作品在世界许多地方正在进行中。2019年，谷歌的研究团队在他们的量子电脑管理到比世界上最好的超级计算机的解决方案更快地解决问题时，取得了重大突破。缺点是，解决的任务没有任何实用的用途 - 它被选中，因为它被判断为易于解决量子计算机而易于解决，但传统计算机也很难。

因此，重要的任务现在可以找到超出普通计算机范围的有用，相关问题，但是哪种相对较小的量子计算机可以解决。

冷静电罩冷却瑞典量子计算机。

“我们希望确保我们正在开发的量子电脑可以提早帮助解决相关问题。因此，我们与工业公司密切合作，“Chalmers理工大学Quantum Companial Project的领导人之一理论物理学家Giulia Ferriini表示，2018年开始。

与Giulia Ferrini联合的Giulia Ferrini一起带领理论上的工作当迦勒姆斯的一支研究人员，包括来自航空物流公司Jeppesen的工业博士生，最近表明量子计算机可以解决航空业中真正问题的实例。

该算法在两个Qubits上证明

所有航空公司都面临调度问题。例如，将inpidual飞机分配给不同的路线代表优化问题，这是一个速度迅速和复杂程度，随着路线和飞机的数量而增加。

研究人员希望量子计算机最终将更好地处理此类问题而不是今天的计算机。量子计算机的基本构建块 - Qubit - 基于完全不同的原则，而不是当今计算机的构建块，允许它们处理相对较少的Qubits的大量信息。

“Qaoa算法有可能以大规模解决这种类型的路线规划问题，”Chalmers技术大学应用量子物理学助理教授Giulia Ferriini说。

但是，由于其不同的结构和功能，必须以除传统计算机以其他方式编程量子计算机。被认为在早期量子计算机上有用的一个所提出的算法是所谓的量子近似优化算法（QAOA）。

Chalmers Research团队现在已经成功地在其量子计算机上执行了所述算法 - 一个具有两个Qubits的处理器 - 并且他们表明它可以成功地解决将飞机分配给路线的问题。在第一次演示中，结果可以很容易地验证，因为比例非常小 - 它涉及两个飞机。

潜力处理许多飞机

通过这一壮举，研究人员首先表明Qaoa算法可以解决在实践中分配飞机到途径的问题。他们还设法比以前更进一步运行算法一个级别，这是一个需要非常好的硬件和准确控制的成就。

“我们已经表明我们有能力将相关问题映射到我们的量子处理器上。我们仍然有少数Qubits，但他们工作得很好。我们的计划是首先让一切都在缩放之前，在扩大之前，“负责实验设计的高级研究人员Jonas Bandlander”在Chalmers建造一台量子计算机的领导者之一，“Jonas Badlander表示。”

研究团队的理论家还模拟了最多278架飞机的相同优化问题，这将需要一个带有25个Qubits的量子计算机。

“随着我们缩放的结果，结果仍然很好。这表明QAOA算法有可能在更大的尺度下解决这种问题，“Giulia Ferriini说。

然而，超越今天的最佳计算机将需要更大的设备。Chalmers的研究人员现在已经开始缩放并目前使用五个量子位。该计划将在2021年到达至少20个Qubits，同时保持高质量。

研究结果已在两项物理审查中发表于适用的两篇文章。

参考：

“通过Quantum近似优化算法提高了较大的电路深度的成功概率”，BentusVikstål，克里斯托弗·沃伦，马里卡Svensson，Xiu Gu，Anton Frisk Kockum，Philip Krantz，ChristianKriëan，迪亚姆什Shiri，Ida-Maria Svensson，Giovanna Tancredi，GöranJohansson，每次德尔西里尼和Jonas Bandlander，2020年9月3日，适用的物理审查.DOI：
10.1103 / physRevapplied.14.034010

“将量子近似优化算法应用于尾部作业问题”By PontusVikstål，MarikaGrönkvist，Marika Svensson，Marika Svensson，Martik Anderson，GöranJohansson和Giulia Ferriini，Apply.doi：
10.1103 / physRevapplied.14.034009

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中心的瓦伦伯格（WACQT）的一部分，这是十二年，十亿美元的投资，具有两种主要目的：在量子技术中开发瑞典专业知识，并建立一个有用的量子计算机至少有一百个量子位。研究中心主要由Knut和Alice Wallenberg基金会资助。