Британская компания Quantum Motion и NVIDIA представили новый подход к одной из самых сложных задач квантовых вычислений — подготовке квантовых состояний для моделирования молекул. Об этом пишет Quantum Computing Report.
Именно этот этап часто требует больше ресурсов, чем сам расчет, и остается серьезным препятствием для практического применения квантовых компьютеров в химии и материаловедении.
Исследователи предложили использовать искусственный интеллект для предварительной подготовки данных. Вместо того чтобы заставлять квантовый процессор самостоятельно искать нужное состояние сложной молекулы, часть работы берет на себя классический ИИ. Это позволяет сократить количество квантовых операций и снизить требования к оборудованию.
Команда открыла исходный код созданного GPU-ускоренного пакета для задач квантовой химии. Вместе с ним разработчики выпустили руководства по использованию решения на платформе CUDA-Q от NVIDIA.
Схема квантового моделирования с компилятором MPS-to-circuit для решения задачи подготовки состояния. Источник: Quantum Computing Report.
Почему это важно
Одним из главных обещаний квантовых компьютеров считается возможность моделировать поведение молекул значительно точнее традиционных суперкомпьютеров. Такие расчеты могут помочь в разработке новых лекарств, аккумуляторов, удобрений и промышленных материалов.
Однако на практике квантовые системы до сих пор сталкиваются с фундаментальными ограничениями. Одно из них — необходимость сначала перевести задачу в специальное квантовое состояние, которое соответствует структуре исследуемой молекулы. Для сложных соединений этот процесс становится крайне затратным.
Ставка на гибридные вычисления
Работа Quantum Motion и NVIDIA отражает растущий тренд в отрасли: вместо ожидания появления идеального квантового компьютера компании учатся комбинировать возможности ИИ, классических вычислений и квантовых процессоров.
Исследователи считают, что такой гибридный подход позволит быстрее приблизить квантовые технологии к реальным задачам науки и промышленности. Хотя речь пока не идет о коммерческом прорыве, разработка устраняет одно из узких мест, которое долгое время сдерживало применение квантовых компьютеров в химических расчетах.
Напомним, в мае глобальный директор по продажам IBM Quantum Петра Флоризун заявила о начале практической эры квантовых вычислений.