旅行商問題被認為是組合優(yōu)化問題的一個典型例子?,F(xiàn)在,由柏林自由大學和 HZB 理論物理學家 Jens Eisert 教授領導的柏林團隊已經(jīng)證明,與傳統(tǒng)方法相比,使用量子計算機實際上可以更好、更快地解決某一類此類問題。
該團隊的工作發(fā)表在《科學進展》雜志上。
量子計算機使用所謂的量子位,它不像傳統(tǒng)邏輯電路那樣既不是零也不是一,而是可以取介于兩者之間的任何值。這些量子位是通過高度冷卻的原子、離子或超導電路來實現(xiàn)的,構建具有許多量子位的量子計算機在物理上仍然非常復雜。然而,數(shù)學方法已經(jīng)可以用來探索容錯量子計算機未來可以實現(xiàn)的目標。
“關于它有很多神話,有時還有一定程度的夸夸其談和炒作。但我們已經(jīng)使用數(shù)學方法嚴格地解決了這個問題,并就這個問題得出了可靠的結果。最重要的是,我們已經(jīng)澄清了在什么意義上柏林自由大學和柏林亥姆霍茲中心聯(lián)合研究小組的負責人艾塞特教授博士說:
眾所周知的旅行推銷員問題就是一個典型的例子:旅行者必須訪問許多城市,然后返回自己的家鄉(xiāng)。哪條路線最短?雖然這個問題很容易理解,但隨著城市數(shù)量的增加,計算時間的爆炸性增長,它變得越來越復雜。旅行商問題代表了一組具有巨大經(jīng)濟重要性的優(yōu)化問題,無論它們涉及鐵路網(wǎng)絡、物流還是資源優(yōu)化。使用近似方法可以找到足夠好的解決方案。
由 Eisert 和他的同事 Jean-Pierre Seifert 領導的團隊現(xiàn)在使用純粹的分析方法來評估帶有量子位的量子計算機如何解決此類問題,這是一個使用紙筆和大量專業(yè)知識的經(jīng)典思想實驗。
“無論物理實現(xiàn)如何,我們只是假設有足夠的量子位,并研究用它們執(zhí)行計算操作的可能性,”博士 Vincent Ulitzsch 解釋道。柏林工業(yè)大學的學生。
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