Pierwszy algorytm kwantowy zrealizowany

Algorytm kwantowy zrealizowany

Od wielu algorytmów kwantowych oczekuje się rozwiązywania problemów w sposób szybszy niż w przypadku ich klasycznych odpowiedników. Jednak dotychczas doświadczalnie udało się przetestować jednie kilka z nich. Co ciekawe, niedawno Mark Tame z University of KwaZulu-Natal w RPA wraz z kolegami wykorzystał prototypowy komputer kwantowy do zrealizowania kwantowej wersji algorytmu Simona.

Jest to, historycznie rzecz biorąc, pierwszy algorytm, który według przewidywań gdy zostanie uruchomiony na maszynie kwantowej zwiększy swą wydajność wykładniczo w stosunku do pracy na klasycznym komputerze. Chociaż algorytm Simona nie ma praktycznych zastosowań, może stanowić użyteczny sposób testowania możliwości przyszłych komputerów kwantowych.

Algorytm Simona określa właściwości funkcji czarnej skrzynki f(x). Jego zadaniem jest określenie, czy funkcja dla każdej zmiennej posiada różną wartość, czy też dla dwóch różnych wartości x wynosi tyle samo. Algorytm stale monitoruje stan wyjścia czarnej skrzynki. W przypadku klasycznego podejścia do problemu algorytm, aby na tej podstawie określić rodzaj funkcji musi wykonać znacznie więcej iteracji niż w przypadku obliczeń kwantowych.

Tame wraz ze współpracownikami zrealizował algorytm na optycznym komputerze kwantowym, opartym na zjawisku splątania kwantowego. Konfiguracja sześciu kubitów pozwoliła rozwiązać problem w o 25% mniejszej liczbie iteracji. Zakładając teoretyczne przewidywania dotyczące wydajności algorytmu Simona, zysk w wydajności rosnąć będzie wykładniczo, będąc realizowanym na komputerach wyposażonych w większą liczbę kubitów.

(rr)