IBM наконец доказала, что квантовые компьютеры быстрее традиционных

Но не во всех задачах. В 1994 году Питер Шор (Peter Shor), профессор прикладной математики из Массачусетского технологического института, изобрёл прорывной алгоритм факторизации (разложения целого числа на простые множители) для применения в квантовых компьютерах. Алгоритм послужил для учёных зыбкой надеждой на потенциальное превосходство квантовых вычислений над классическими, однако доказательств, что квантовые компьютеры в данной задаче всегда будут быстрее, найти не получалось, как и доказательств того, что классические системы превзойдут квантовые при условии достаточно эффективного алгоритма. И вот, ситуация изменилась.

На днях в журнале Science опубликовали работу доктора Сергея Бравого, который со своей группой исследователей вывел доказательство, отражающее вычислительное превосходство квантового алгоритма в ряде случаев.

«Это отличные новости, ведь подобные результаты сами становятся частью алгоритмов», – говорит Боб Сьютор (Bob Sutor), вице-президент отдела планирования экосистемы и развития проекта IBM Q. – «Они отчасти влияют на решения людей, сталкивающихся с проблемами вычислений. Воспользуются ли они классическими приёмами? Будут ли применять квантовые технологии? Будут ли совмещаться оба подхода? Каким образом они смогут взаимодействовать?»

Более того, доказательство указывает, что алгоритм способен решить задачу за фиксированное число шагов, вне зависимости от количества входных данных. В классических вычислениях, соответственно, чем больше данных вводится, тем больше требуется шагов. Таковы преимущества параллельной обработки.

«Основной посыл работы не в том, что мы обнаружили некий невероятно полезный квантовый алгоритм или интересную практическую задачу», – говорит Сергей Бравый. – «Мы задавались вопросом, можно ли выделить какое-то неизменное преимущество квантовых алгоритмов над классическими. С увеличением размера задачи время выполнения квантового алгоритма не меняется, хотя общее число выполняемых операций возрастает».

Сергей подчёркивает, что выведенное доказательство само по себе не решает ни одной из существующих проблем компьютерных вычислений.

«Доказательство позволяет лучше понимать, в чём заключается превосходство квантовых компьютеров», – продолжает он. – «Надеемся, в будущем оно приведёт к появлению более практичных и полезных алгоритмов».

Эти пока не разработанные алгоритмы не обязательно будут использоваться именно в квантовых вычислениях, исследование может положительно сказаться и на развитии гибридных систем.

«Теперь обсуждение этих вопросов может зайти гораздо дальше, чем прежде было необходимо или даже возможно. Мы сможем конкретно указывать на моменты, влияющие на решения о создании квантовых компьютеров, соответствующего программного обеспечения и алгоритмов».