Os pesquisadores descobriram um método de computação novo e mais eficiente para emparelhar a confiabilidade de um computador clássico com a força de um sistema quântico.

Este novo método de computação abre a porta para diferentes algoritmos e experimentos que aproximam os pesquisadores quânticos de aplicações de curto prazo e descobertas da tecnologia.

"No futuro, computadores quânticos podem ser usados ​​em uma ampla variedade de aplicações, incluindo ajudar a remover dióxido de carbono da atmosfera, desenvolver membros artificiais e projetar produtos farmacêuticos mais eficientes, "disse Christine Muschik, um investigador principal no Institute for Quantum Computing (IQC) e um membro do corpo docente em física e astronomia na Universidade de Waterloo.

A equipe de pesquisa da IQC em parceria com a Universidade de Innsbruck é a primeira a propor a abordagem baseada em medição em um ciclo de feedback com um computador normal, inventando uma nova maneira de lidar com problemas de computação difícil. Seu método é eficiente em termos de recursos e, portanto, pode usar pequenos estados quânticos porque são personalizados para tipos específicos de problemas.

Computação híbrida, onde o processador de um computador normal e um coprocessador quântico são emparelhados em um loop de feedback, oferece aos pesquisadores uma abordagem mais robusta e flexível do que tentar usar um computador quântico sozinho.

Enquanto os pesquisadores estão atualmente construindo híbridos, computadores baseados em portas quânticas, A equipe de pesquisa de Muschik estava interessada nas computações quânticas que podiam ser feitas sem portas. Eles projetaram um algoritmo no qual uma computação quântica clássica híbrida é realizada por meio da execução de uma sequência de medições em um estado quântico emaranhado.

A pesquisa teórica da equipe é uma boa notícia para desenvolvedores de software quântico e experimentalistas porque fornece uma nova maneira de pensar sobre algoritmos de otimização. O algoritmo oferece alta tolerância a erros, frequentemente um problema em sistemas quânticos, e funciona para uma ampla gama de sistemas quânticos, incluindo coprocessadores quânticos fotônicos.

A computação híbrida é uma nova fronteira em aplicações quânticas de curto prazo. Ao remover a dependência de portas quânticas, Muschik e sua equipe eliminaram a luta com recursos delicados e exigentes e, em vez disso, usando estados quânticos emaranhados, eles acreditam que serão capazes de criar ciclos de feedback que podem ser ajustados aos conjuntos de dados que os computadores estão pesquisando de maneira mais eficiente.

"Os computadores quânticos têm o potencial de resolver problemas que os supercomputadores não podem, mas eles ainda são experimentais e frágeis, "disse Muschik.

O estudo, "Um autoagensor quântico variacional baseado em medição, "que detalha o trabalho dos pesquisadores foi publicado recentemente na revista Cartas de revisão física .