МОСКВА, 26 сентября. /ТАСС/. Ускоренное внедрение квантовых компьютеров в экономическую практику потребует не только создать высокоточные и масштабные квантовые компьютеры, но и создать оптимальные для их работы алгоритмы, позволяющие проводить оптимизационные расчеты. Один из таких подходов сейчас развивается российскими учеными для ионных квантовых компьютеров, созданных в рамках дорожной карты по квантовым вычислениям, которой руководит госкорпорация Росатом, сообщил на Мировой атомной неделе ученый Квантового проекта, научный сотрудник Физического института РАН (ФИАН) Илья Семериков.

"Мне хотелось бы построить компьютер, в котором были тысячи или десятки тысяч кубитов с достоверностью двухкубитных операций на уровне 99.99%. Их комбинация с недавно разработанными нашими коллегами новыми алгоритмами квантовой приближенной оптимизации позволит решать первые важные для экономики задачи быстрее, чем это смогут сделать классические компьютеры", - заявил Семериков.

Как отметил Семериков, одним из главных преимуществ квантовых компьютеров при подобных их применениях является то, что их энергопотребление почти не растет при наращивании числа кубитов до некоторого разумного предела. Это выгодно отличает их от классических ЦОДов, для обеспечения работы которых в западных странах планируется постройка отдельных атомных энергостанций. У России есть шанс занять лидирующие позиции в этой отрасли, так как пока не ясно, на какой платформе и на каких алгоритмах будут основываться квантовые вычисления.

"Пока нам не очевидно, на каких принципах следует строить масштабируемый квантовый компьютер, а в последние месяцы становится ясно, что не очевидно и то, какие алгоритмы следует использовать на таком компьютере. К примеру, недавно наши коллеги-теоретики провели исследование по использованию алгоритмов квантовой приближенной оптимизации на квантовом компьютере, и показали, что эти подходы можно применять в большом числе отраслей народного хозяйства, где нужна оптимизация. Это потенциально будет одним из главных прорывов в нашей индустрии", - подытожил Семериков.

Как добавила директор по квантовым технологиям Росатома Екатерина Солнцева, тестовые задачи квантовой оптимизации уже сегодня решаются в рамках программы внедрения квантовых вычислений в атомной отрасли. Примером является решение подобных задач в рамках инновационного проекта атомной отрасли "Прорыв".

"Это важная работа, поскольку новая дорожная карта по квантовым вычислениям ставит перед нами амбициозные цели в части практического применения квантовых новаций в промышленности. Мы идем к формированию в нашей стране квантовой индустрии, которая придаст новое качество экономике и социальной сфере. Квантовые технологии призваны стать новым ресурсом эффективности", - отметила Солнцева.

Алгоритм квантовой приближенной оптимизации (QAOA) представляет собой особый гибридный подход, который позволяет использовать ресурсы уже существующих квантовых компьютеров с относительно небольшим числом кубитов для ускоренного поиска приближенных решений тех задач, которые крайне сложно или невозможно решить при помощи классических алгоритмов оптимизации, используемых на суперкомпьютерах. Данный подход, как ожидают ученые, позволит ускорить решение задач из области транспорта грузов, машинного обучения, финансов, финансы и ряда других сфер экономики и промышленности.