Termodinamikai jelenségek ihlette véletlent használó természetes kvantumalgoritmusok

Az alacsony zajszintű, közepes méretű kvantumeszközök megjelenése egyre sürgetőbbé teszi olyan hasznos kvantumalgoritmusok kifejlesztését, amelyek ilyen eszközökön futtathatók. A meglévő kvantumalgoritmusok azonban jellemzően csak nagy méretű kvantumeszközökön és meglehetősen hosszú futási idők mellett nyújtanak előnyt a legmodernebb klasszikus számítógépekhez képest, ezért ez a kutatási irány különösen fontos és aktuális. 

A projekt célja új, hatékony, a természet által ihletett kvantumalgoritmusok fejlesztése, valamint új alkalmazások és felhasználási módok feltárása a Metropolis-algoritmus és a Glauber-dinamika kvantumos általánosításain keresztül. Ezek klasszikus megfelelői szintén statisztikus fizikai modellek és termodinamikai folyamatok mélyebb megértéséből indultak ki, ám az eredeti funkciójukon messze túlmutató problémakörökre való alkalmazásaik révén a számítástudomány alapvető eszközeivé váltak. A fókusz olyan a nyílt kvantumrendszerekhez és a termalizációhoz kapcsolódó modern kvantumalgoritmusokon van, amelyek kvantum-Markov-láncokkal (KML) írhatók le, és egyesítik a klasszikus randomizált algoritmusok és a hagyományos koherens kvantumalgoritmusok erősségeit. Gazdag és összetett struktúrájuk miatt az ilyen KML-ek konstruálása és elemzése matematikailag különösen izgalmas. A kutatásvezető közelmúltbeli áttörései a részletes egyensúlyt kielégítő KML-ek konstrukciójában új lehetőségeket nyitottak a kvantumalgoritmusok tervezésében; a kutatásvezető szándéka az így feltáruló KML-algoritmusok továbbfejlesztése és a korai kvantumeszközökre való adaptálása.

Kapcsolódó cikk: https://renyi.hu/hirek/gilyen-andras-erc-tamogatast-nyert