Автор разработки — старший преподаватель Московского автодорожного института (МАДИ) Цезарь Пронин. Он предложил строить «квантовый оракул» на основе обратимого умножителя. Такой алгоритм помогает выбрать правильный ответ, не перебирая варианты по одному.

«Оракул» нужен алгоритму Гровера, который при поиске решения оценивает множество вариантов одновременно. Он распознает верный вариант и повышает вероятность его получения. При этом квантовые операции должны оставаться обратимыми: вспомогательные вычисления необходимо отменять без потери информации.

Для решения этой задачи Пронин систематизировал матричный аппарат и создал квантовые аналоги логических операций NOT, AND, OR и XOR, а также полного сумматора. На этой основе он сформулировал концепцию обучения квантового персептрона — базового элемента нейросети. В предложенной схеме «оракул» опирается на функцию активации.

Расчеты для 16-кубитного регистра показали, что алгоритм Гровера с новым компонентом находит решение примерно в 326 раз быстрее классического перебора. Метод рассматривают как теоретическую основу для будущих прикладных задач в промышленности и социальной сфере.

В дальнейшей работе предстоит масштабировать подход для регистров из двух-трех кубитов, адаптировать его к симуляторам и квантовым компьютерам промежуточного масштаба, а также решить вопросы разрядности квантовой арифметики.

Источник: ТАСС