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L'algorithme de Cambridge Quantum permet de résoudre des problèmes d'optimisation beaucoup plus rapidement, en surpassant les méthodes quantiques existantes


Un nouvel algorithme d'optimisation combinatoire établit une nouvelle norme d'informatique quantique au coeur de l'économie moderne.

CAMBRIDGE, Angleterre, 22 juillet 2021 /PRNewswire/ -- Dans un développement qui est susceptible d'établir une nouvelle norme industrielle, les scientifiques de Cambridge Quantum (CQ) ont développé un nouvel algorithme pour résoudre les problèmes d'optimisation combinatoire très répandus dans le commerce et l'industrie, tels que le vendeur itinérant, le routage des véhicules ou l'ordonnancement des ateliers, en utilisant des ordinateurs quantiques à court terme.

Les énigmes mathématiques de ce type sont au coeur d'un vaste éventail de défis d'optimisation du monde réel, tels que la conception de processus de fabrication, le remplissage de camions de livraison ou l'acheminement d'avions de ligne. Comme le niveau d'automatisation des entreprises mondiales modernes augmente d'année en année, les algorithmes d'optimisation fonctionnant même sur les ordinateurs classiques les plus puissants sont contraints de troquer la précision contre la vitesse.

Dans cet article publié sur le dépôt de préimpression arXiv, les scientifiques de CQ présentent le Filtering Variational Quantum Eigensolver (F-VQE) pour rendre l'optimisation combinatoire plus efficace. En utilisant l'ordinateur quantique Honeywell System Model H1, la nouvelle approche a surpassé les algorithmes « de référence » existants tels que l'Algorithme d'Optimisation Approximative Quantique (QAOA) et le VQE original, atteignant une bonne solution 10 à 100 fois plus rapidement.

L'article a été rédigé par l'équipe de recherche de CQ composée de Michael Lubasch, Ph.D., David Amaro, Ph.D., Carlo Modica, Ph.D., Matthias Rosenkranz, Ph.D., et Marcello Benedetti, Ph.D.. Ces scientifiques font partie de l'équipe d'Apprentissage Automatique et Algorithmes Quantiques de CQ, dirigée par le Dr Mattia Fiorentini.

F-VQE exploite une méthode publiée dans cet article par le CQ en septembre 2020, qui a démontré comment un circuit quantique peut être décomposé en circuits plus petits et fonctionner en utilisant moins de qubits sans perdre l'avantage quantique. En conséquence, un problème de 23 qubits a été résolu en utilisant seulement jusqu'à 6 qubits matériels à la fois. Les scientifiques de CQ ont également démontré que la nouvelle approche est hautement adaptable pour être utilisée avec des machines de l'ère NISQ (« Noisy Intermediate-scale Quantum », ou quantique d'échelle intermédiaire bruité). Ces avancées augmentent l'échelle des problèmes d'optimisation qui sont à la portée des ordinateurs NISQ d'aujourd'hui.

« Nos scientifiques se concentrent sur une série de méthodes exploitables pour les ordinateurs quantiques d'aujourd'hui. Nous voulons que les entreprises et les gouvernements obtiennent plus rapidement un avantage quantique pour les tâches d'usage général et notre expérience de travail avec de grands partenaires industriels facilite une compréhension profonde des besoins des praticiens d'aujourd'hui », a déclaré M. Fiorentini. « F-VQE présente des avantages distincts par rapport aux algorithmes quantiques précédents : il trouve plus rapidement de bonnes solutions et utilise le matériel quantique beaucoup plus efficacement. F-VQE pourrait avoir un impact transformateur, en aidant à résoudre des problèmes auparavant insolubles dans les entreprises et l'industrie. »

Ilyas Khan, PDG de CQ, a déclaré : « Notre équipe de scientifiques se concentre sans relâche sur la réduction de l'écart entre les limites réelles du calcul classique et l'avantage quantique qui sera disponible à l'ère NISQ. Ils établissent de nouvelles normes en matière d'informatique quantique et leurs recherches inspireront de nouveaux progrès rapides. »

Tony Uttley, président de Honeywell Quantum Solutions, a déclaré : « Ce projet illustre les progrès passionnants de l'informatique quantique. En développant des algorithmes qui font plus avec moins de qubits et en les exécutant sur le meilleur matériel possible, nous faisons des progrès significatifs pour résoudre des problèmes du monde réel plus tôt que prévu. »

À propos de Cambridge Quantum

Fondée en 2014 et soutenue par certaines des plus grandes entreprises d'informatique quantique au monde, CQ est un leader mondial dans le domaine des logiciels et des algorithmes quantiques, permettant aux clients de tirer le meilleur parti du matériel d'informatique quantique qui évolue rapidement. CQ a des bureaux en Europe, aux États-Unis et au Japon. Le 8 juin 2021, CQ a annoncé une fusion avec Honeywell Quantum Solutions, dont la clôture est prévue au troisième trimestre 2021. Pour plus d'informations, visitez CQ à http://www.cambridgequantum.com et sur LinkedIn. Accédez au module Python tket sur GitHub.

 


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Communiqué envoyé le 22 juillet 2021 à 13:24 et diffusé par :