Suatu algoritma pengoptimuman kombinasi pertama yang menetapkan standard pengkomputeran kuantum baharu di tengah-tengah ekonomi moden
CAMBRIDGE, England, 22 Julai 2021 /PRNewswire/ -- Dalam suatu perkembangan yang bakal menetapkan standard industri baharu, para saintis di Cambridge Quantum (CQ) telah membangunkan algoritma baharu bagi menyelesaikan masalah pengoptimuman kombinasi yang meluas dalam perniagaan dan industri seperti penjual pelancongan, penjadualan syarikat khusus kecil atau laluan kenderaan dengan menggunakan komputer kuantum jangka pendek.
Konundrum matematik seperti ini menjadi teras kepada pelbagai cabaran pengoptimuman dunia sebenar seperti merancang proses pembuatan, mengisi trak penghantaran atau menetapkan laluan pesawat penumpang. Oleh kerana tahap automasi dalam perniagaan global moden meningkat dari tahun ke tahun, algoritma pengoptimuman yang beroperasi walaupun pada komputer klasik yang paling berkuasa terpaksa bertukar daripada ketepatan kepada kepantasan.
Dalam laporan yang disiarkan pada repositori arXiv pracetak ini, para saintis CQ memperkenalkan Filtering Variational Quantum Eigensolver (F-VQE) untuk menjadikan pengoptimuman kombinasi yang lebih cekap. Dengan menggunakan komputer kuantum Sistem Model H1 Honeywell, pendekatan baharu ini mengatasi algoritma "piawaian emas" yang sedia ada seperti Quantum Approximate Optimisation Algorithm (QAOA) dan VQE yang asal dengan mencapai penyelesaian yang baik sebanyak 10 hingga 100 kali lebih cepat.
Laporan tersebut telah dikarang oleh pasukan penyelidikan CQ yang terdiri daripada Michael Lubasch, Ph.D., David Amaro, Ph.D., Carlo Modica, Ph.D., Matthias Rosenkranz, Ph.D. dan Marcello Benedetti, Ph.D.. Para saintis ini merupakan sebahagian daripada pasukan Pembelajaran Mesin dan Algoritma Kuantum CQ yang diketuai oleh Dr. Mattia Fiorentini.
F-VQE memanfaatkan kaedah yang diterbitkan dalam laporan oleh CQ pada bulan September 2020 yang menunjukkan cara litar kuantum boleh diuraikan menjadi litar yang lebih kecil dan beroperasi menggunakan qubit yang kurang tanpa kehilangan kelebihan kuantum. Hasilnya, masalah yang bersaiz 23 qubit telah diselesaikan dengan menggunakan hanya hingga 6 qubit perkakasan pada satu-satu masa. Para saintis CQ juga menunjukkan bahawa pendekatan baharu ini amat boleh disesuaikan untuk digunakan dengan mesin era 'noisy intermediate-scale quantum' (NISQ) atau kuantum skala pertengahan yang bising. Kemajuan ini meningkatkan skala masalah pengoptimuman yang boleh dicapai oleh komputer NISQ hari ini.
"Para saintis kami sedang mempertingkatkan pelbagai kaedah yang boleh berfungsi untuk komputer kuantum masa kini. Kami mahu perusahaan dan kerajaan memperoleh kelebihan kuantum bagi tugasan tujuan umum dengan lebih cepat dan pengalaman kami bekerjasama dengan rakan industri yang besar memudahkan pemahaman yang mendalam tentang keperluan pengamal pada hari ini," kata Fiorentini. "F-VQE mempunyai kelebihan yang ketara berbanding algoritma kuantum terdahulu: ia mendapat calon penyelesaian yang baik dengan lebih pantas dan menggunakan perkakasan kuantum dengan lebih cekap. F-VQE boleh memberikan kesan perubahan yang membantu menyelesaikan masalah yang sukar diselesaikan sebelum ini di seluruh perniagaan dan industri."
Ilyas Khan, Ketua Pegawai Eksekutif CQ berkata, "Pasukan saintis kami memberi tumpuan yang berterusan dalam menutup jurang antara had pengiraan klasik dunia sebenar dan kelebihan kuantum yang akan tersedia dalam era NISQ ini. Mereka menetapkan standard baharu dalam pengkomputeran kuantum dan penyelidikan mereka akan memberi inspirasi kepada kemajuan pesat yang seterusnya."
Tony Uttley, Presiden Honeywell Quantum Solutions berkata, "Projek ini menggambarkan kemajuan menarik yang berlaku dalam pengkomputeran kuantum. Dengan membangunkan algoritma yang berupaya melakukan banyak perkara dengan menggunakan qubit yang kurang dan menjalankannya pada perkakasan terbaik, kami sedang membuat kemajuan yang besar bagi menyelesaikan masalah dunia sebenar lebih awal daripada yang dijangkakan."
Tentang Cambridge Quantum
Ditubuhkan pada tahun 2014 dan disokong oleh beberapa syarikat pengkomputeran kuantum terkemuka di dunia, CQ merupakan peneraju global dalam perisian kuantum dan algoritma kuantum yang membolehkan pelanggan mendapatkan sebanyak-banyak manfaat daripada perkakasan pengkomputeran kuantum yang sedang berkembang pesat. CQ mempunyai pejabat di Eropah, Amerika Syarikat dan Jepun. Pada 8 Jun 2021, CQ mengumumkan penggabungan dengan Honeywell Quantum Solutions yang dijangka akan dimuktamadkan pada suku ketiga tahun 2021. Untuk maklumat lanjut, sila kunjungi CQ di http://www.cambridgequantum.com dan di LinkedIn. Akses ke modul Python tket di GitHub.
