Канадцы создали «копейчатый» прототип квантового компьютера для задач оптимизации

Новая фотонная машина Изинга от Университета Квинс

Ученые из Queen’s University в Кингстоне (Великобритания) разработали программируемую фотонную платформу, работающую при комнатной температуре и сохраняющую стабильность на протяжении часов. По своей сути она напоминает квантовый компьютер компании D‑Wave, который решает задачи комбинаторной оптимизации, но отличается существенно по цене, надёжности и стоимости обслуживания.

Как работает установка

* Оптоэлектронный генератор
Платформа использует обычные компоненты оптической телекоммуникации: лазеры, модуляторы на тонкоплёночном ниобате лития, полупроводниковый оптический усилитель и цифровую обработку сигналов.

* Модель Изинга
Вместо традиционных миниатюрных магнитов (как в классической машине Изинга) система использует световые импульсы. Каждый «виртуальный спин» – это отдельный импульс, циркулирующий в петле с управлением.

* Кодирование задачи
Задача комбинаторной оптимизации кодируется последовательностью импульсов. После запуска они проходят взаимодействие до тех пор, пока система не достигнет состояния минимальной энергии – и это состояние становится ответом задачи (например, оптимальный маршрут в задаче коммивояжёра).

Технические характеристики

Для сравнения, современные квантовые платформы D‑Wave стоят в миллионы раз дороже и работают только несколько миллисекунд на одно решение.

Почему это важно

* Комнатная температура – система не требует криогенного охлаждения.
* Долговременная стабильность – работает часами, а не мс.
* Экономичность – значительно дешевле и проще в обслуживании, чем квантовые аналоги.

Возможные применения

* Оптимизация маршрутов (логистика, транспорт)
* Расчёт разбиения чисел
* Синтез белков и фармацевтический дизайн
* Криптография и безопасность данных
* Нейроморфные вычисления

Университетская установка открывает перспективу создания практических, масштабируемых и энергоэффективных аналоговых компьютеров для широкого спектра задач оптимизации.