A kvantumszámítógépekben benne van a jelenlegi legjobb szuperszámítógépekkel kivitelezhetetlen, fontos problémák megoldásának a lehetősége, ám az eddigitől eltérő, teljesen újfajta programozás, algoritmusfejlesztés kell hozzá.

Felsőoktatási intézmények, kutatóközpontok, infokom nagyvállalatok évek óta versengenek, hogy hogyan fejlesszenek ilyen algoritmusokat.

A finn Helsinki, Aalto és Turku egyetemek és a zürichi IBM Research Europe együttműködésének eredményeként, kidolgoztak egy, a kvantumszámítógépek hatékonyságát és gyorsaságát növelő sémát.

A kutatók a kvantummérések általánosított osztályával dolgozó algoritmust fejlesztettek. Ezek a mérések a kvantumállapotban sikeresen megtartott adatok kiszámítására vonatkoznak. Minél kevesebb iterációra, időre és számítási energiára van szükség, annál precízebb szimulációk kivitelezhetők.

„Az összes előállított adatot összekombinálva, minden mintából kihozzuk a legjobbat” – magyarázza a Helsinki Egyetemen dolgozó Guillermo Garcia-Pérez.

Mivel a kvantumprocesszorokon az információt kvantumbitekben (qubitekben) és kvantumállapotban vagy hullámfüggvényekben tárolják, olvasásához speciális eljárások kellenek. Hagyományos komputereken kvantumállapotok általában nem rekonstruálhatók, ezért a hasznos adatok speciális megfigyelésekkel – kvantumfizikusok szavajárásával: mérésekkel – kivonatolhatók.

Ezzel az a probléma, hogy sok népszerű alkalmazáshoz rengeteg mérés szükséges. Minél nagyobb a szimulálni kívánt rendszer, annál többről van szó, és a növekedés nagyon gyors. A folyamatot nehéz méretezni, a számítások lelassulnak, rengeteg számítási forrás használódik el.

Az új módszerrel mindez drasztikusan csökkenthető, és így közelebb kerülünk a hihetetlenül pontos szimulációk megvalósításához. Korábbi mérési eredmények is felhasználhatók hozzá, beállítások korrigálhatók. Az összegyűjtött adatok folyamatosan és többletkiadás nélkül újra- és újrahasznosíthatók a rendszer más jellemzőinek kiszámításához.