Команда дослідників з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech), Майкрософт Research AI4Science Lab та Tencent Quantum Lab представила революційний алгоритм, який має на меті подолати виклик досягнення хімічної точності за допомогою поверхневих квантових ланцюгів. Їх алгоритм, відомий як CHEM, заснований на кліфордовому підході до інженерії гамільтоніани і відкриває перспективні можливості для практичного квантового комп’ютерного хімічного дослідження на квантових пристроях майбутнього.
Основним викликом у квантовому комп’ютерному хімічному дослідженні, особливо на пристроях майбутнього, є досягнення балансу між глибиною ланцюгів і точністю. Дослідники вирішили цю протиріччя, використовуючи комбінацію варіаційного квантового вектора і ансамблю апаратних засобів ефективності. Результатом стало метод, який розробляє кліфордові перетворення гамільтоніану, що мають кілька основних переваг.
По-перше, метод гарантує, що може бути згенерований набір початкових параметрів ланцюга, що відповідає енергії Хартрі-Фока. Це важливо для досягнення точних результатів у квантових хімічних розрахунках. По-друге, він ефективно максимізує градієнт енергії відносно параметрів ланцюга, подальше покращування точності. Що особливо важливо, цей підхід накладає незначні накладні витрати на класичну обробку і не потребує додаткових квантових ресурсів, що робить його обширно ефективним і практичним.
Одним з помітних досягнень цього підходу було його використання за допомогою емулятора квантового обладнання. Дослідники змогли досягнути хімічної точності для систем розміром до 12 кубітів з менш ніж 30 двокубитних воріт. Це значний прогрес у сфері квантового комп’ютерного хімічного дослідження і наближає нас до досягнення практичних застосувань на квантових пристроях майбутнього.
Відкриття, зроблені у цій науковій роботі, відкривають нові можливості для квантових обчислень, особливо в галузі хімії. За мірою удосконалення квантового обладнання та алгоритмів, змагання за квантову перевагу триває. Хоча квантові комп’ютери ще не перевищили звичайні комп’ютери, прориви, як CHEM алгоритм, наближають нас до дня, коли квантові обчислення справді революціонізують різні галузі промисловості.
The source of the article is from the blog mgz.com.tw