Прорыв в осуществлении квантового алгоритма

Ученые осуществили алгоритм оценки фазы — основной квантовый алгоритм, который достигает экспоненциального ускорения по сравнению со всеми классическими алгоритмами.

Он лежит в основе квантовых вычислений и является ключевой субпрограммой многих других важных квантовых алгоритмов, таких как алгоритм факторинга Шора и квантовые симуляции.

Доктор Цзяо Ци Жу, возглавивший проект, сообщил, что до показательного эксперимента было несколько демонстраций квантовых алгоритмов, ни одна из которых не осуществила алгоритм, не зная ответа заранее. Все потому, что в ходе прежних демонстраций квантовые схемы были упрощены, чтобы стать более выполнимыми экспериментально. Однако это упрощение схем потребовало заведомого знания ответа. В отличие от предыдущих демонстраций в данном случае была построена полноценная квантовая схема для осуществления алгоритма оценки фазы без каких-либо упрощений. Ученым не понадобилось знать ответ заранее, и им впервые удалось вычислить его с помощью квантовой схемы с квантовым алгоритмом.

«Осуществление квантового алгоритма целиком, не зная заранее ответа, является важным шагом к практическому квантовому вычислению. Оно прокладывает путь к важным применениям, включая квантовые моделирования и квантовую метрологию в ближайшей, а также факторинг в долгосрочной перспективе», сказал профессор Джереми О'Брайен, директор Центра квантовой фотоники в университете Бристоля.

Результаты опубликованы в издании Nature Photonics.

25.02.2013