新算法優化量子計算問題求解

加拿大量子計算機可以用日本開發的算法更有效地解決複雜的問題

根據發表在《科學報告》(Scientific Reports)雜誌上的一項研究，日本東北大學(Tohoku University)的研究人員開發了一種算法，可以提高加拿大設計的量子計算機的能力，更有效地找到複雜問題的最佳解決方案。

量子計算利用了亞原子粒子同時存在於多個狀態的能力。人們期望通過在更短的時間內處理更多的信息，將現代計算提升到一個新的水平。

D-Wave量子退火機是由一家加拿大公司開發的，該公司聲稱其銷售的是世界上第一臺商用量子計算機，它利用量子物理學的概念來解決“組合優化問題”。這類問題的一個典型例子是這樣問的:“給定一個城市列表和每對城市之間的距離，訪問每個城市並返回到初始城市的最短路徑是什麼?”企業和行業面臨大量類似的複雜問題，它們希望在使用最少資源的許多可能問題中找到最優解決方案。

日本東北大學的博士研究生岡田俊太郎和信息科學家大澤樹正樹與全球汽車零部件製造商電光集團和其他同事合作，開發了一種算法，提高了d波量子退火機解決組合優化問題的能力。

該算法將一個原始的大問題劃分爲一組子問題。然後，d波退火器迭代地優化每個子問題，最終解決原來較大的子問題。東北大學的算法對另一個使用相同概念的算法進行了改進，允許使用更大的子問題，最終導致更高效地得到更優的解。

Ohzeki說:“提出的算法也適用於未來版本的d波量子退火，它包含更多的量子位。”量子位是量子計算的基本單位。“隨着安裝在d波量子退火器中的量子位元數量的增加，我們將能夠獲得更好的解決方案，”他說。

下一個目標是評估他們的算法在各種優化問題上的效用。