Квантови компютри и диференциални уравнения: видео на IBM показва шансове и граници

IBM публикува на 13 октомври нов епизод от подкаст и видеопоредицата си „The Coherence Times“, който може да се гледа и в канала на IBM Research в YouTube. Водещият Райън Манделбаум разговаря с Хари Крови, старши изследовател и мениджър в IBM, и Ди Фанг, асистент-професор по математика в Университета Дюк, за квантови алгоритми за диференциални уравнения. Тези уравнения описват как системите се променят във времето – от електрически вериги и течения до физиката на плазмата – и често изискват огромна изчислителна мощност.

В интервю в блога на IBM Research Крови обяснява, че при симулацията на RLC вериги времето за изпълнение на квантовия подход расте само логаритмично с броя на елементите, докато класическите симулации обикновено нарастват линейно; засега това важи само за линейни елементи. Уравненията на Навие–Стокс за теченията според него могат да се решават с квантови компютри само в умерени, ламинарни режими – силно турбулентните течения засега остават недостижими.

Като най-големи пречки Крови посочва зареждането на данните в квантовия компютър и извличането на класически резултати. В епизода става дума и за това какви проблеми създава все още реалният квантов хардуер и какво е нужно, за да имат квантовите компютри реално въздействие в науката и техниката.