量子算法公司Phasecraft近日宣布取得一项"重大突破",其研发的新方法THRIFT(Trotter Heuristic Resource Improved Formulas for Time-dynamics)能显著提升量子模拟效率并降低计算成本,将加速现实世界量子应用的开发进程。
该技术通过识别量子系统中不同能量尺度的特性,将复杂模拟任务优化为更小、更易管理的步骤。测试数据显示,在量子物理学最广泛使用的基准模型(1D横向场伊辛模型)中,THRIFT将模拟精度和电路复杂度指标提升了10倍,相比传统方法可支持10倍规模、10倍时长的模拟任务。
量子模拟对材料设计和化学研究至关重要,涉及清洁能源、先进医药等多个领域。但由于量子态叠加和纠缠等特性,传统经典计算机难以处理这种指数级增长的可能性。现有Trotter分解方法虽能将量子演化分解为适合当前噪声量子计算机处理的步骤,但仍存在操作次数多、资源分配不均等问题。
THRIFT的创新之处在于,它能根据相互作用的不同演化速度动态分配计算资源,优先处理关键部分,从而减少量子门数量。这种方法不仅优化了计算过程,降低了误差累积,还显著提高了硬件资源利用率。模拟时间越长,对材料或化学品特性的理解就越深入;所需资源越少,模拟的实用性和可扩展性就越强。
Phasecraft首席量子科学家Raul Santos表示:"量子模拟是最具前景的量子计算应用之一,但现有方法速度慢、资源密集且难以扩展。THRIFT使我们朝着更高效、更实用的方向迈出了重要一步。"
公司联合创始人兼CEO Ashley Montanaro补充道:"基于突破性理念开发高效量子算法是Phasecraft的核心使命。该成果创造了当前某些重要物理系统模拟的最高性能算法,将推动材料科学、化学等领域的实际应用。"