I ricercatori della Tohoku University hanno sviluppato un algoritmo che migliora la capacità di un computer quantistico progettato in Canada di trovare in modo più efficiente la migliore soluzione per problemi complicati, secondo uno studio pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici .

L'informatica quantistica sfrutta la capacità delle particelle subatomiche di esistere in più di uno stato contemporaneamente. Si prevede che porterà l'informatica moderna al livello successivo, consentendo l'elaborazione di più informazioni in meno tempo.

Il ricottore quantico D-Wave, sviluppato da una società canadese che afferma di vendere i primi computer quantistici disponibili in commercio al mondo, utilizza i concetti della fisica quantistica per risolvere "problemi di ottimizzazione combinatoria". Un tipico esempio di questo tipo di problema pone la domanda:"Dato un elenco di città e le distanze tra ciascuna coppia di città, qual è il percorso più breve possibile che visita ogni città e ritorna alla città originale?" Le imprese e le industrie affrontano una vasta gamma di problemi altrettanto complessi in cui vogliono trovare la soluzione ottimale tra molte possibili utilizzando la minor quantità di risorse.

Il dottorando Shuntaro Okada e lo scienziato dell'informazione Masayuki Ohzeki dell'Università giapponese di Tohoku hanno collaborato con il produttore globale di componenti automobilistici Denso Corporation e altri colleghi per sviluppare un algoritmo che migliora la capacità del ricottore quantistico D-Wave di risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria.

L'algoritmo funziona suddividendo un problema originariamente grande in un gruppo di sottoproblemi. Il ricottore D-Wave quindi ottimizza in modo iterativo ogni sottoproblema per risolvere eventualmente quello più grande originale. L'algoritmo della Tohoku University migliora un altro algoritmo utilizzando lo stesso concetto consentendo l'uso di sottoproblemi più grandi, in ultima analisi, portando all'arrivo a soluzioni più ottimali in modo più efficiente.

"L'algoritmo proposto è applicabile anche alla futura versione del ricottore quantistico D-Wave, che contiene molti più qubit, " dice Ohzeki. Qubits, o bit quantici, costituiscono l'unità di base dell'informatica quantistica. "Con l'aumentare del numero di qubit montati nel ricottore quantistico D-Wave, saremo in grado di ottenere soluzioni ancora migliori, " lui dice.

Il team mira poi a valutare l'utilità del loro algoritmo per vari problemi di ottimizzazione.