Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont développé un algorithme qui améliore la capacité d'un ordinateur quantique de conception canadienne à trouver plus efficacement la meilleure solution à des problèmes complexes, selon une étude publiée dans la revue Rapports scientifiques .

L'informatique quantique tire parti de la capacité des particules subatomiques à exister dans plusieurs états à la fois. Il devrait faire passer l'informatique moderne au niveau supérieur en permettant le traitement de plus d'informations en moins de temps.

Le recuit quantique D-Wave, développé par une entreprise canadienne qui prétend vendre les premiers ordinateurs quantiques disponibles dans le monde, utilise les concepts de la physique quantique pour résoudre les « problèmes d'optimisation combinatoire ». Un exemple typique de ce genre de problème pose la question :« Étant donné une liste de villes et les distances entre chaque paire de villes, quel est le trajet le plus court possible qui visite chaque ville et retourne à la ville d'origine ?" Les entreprises et les industries sont confrontées à un large éventail de problèmes tout aussi complexes dans lesquels elles souhaitent trouver la solution optimale parmi de nombreuses solutions possibles en utilisant le moins de ressources.

Le candidat au doctorat Shuntaro Okada et le scientifique de l'information Masayuki Ohzeki de l'Université japonaise de Tohoku ont collaboré avec le fabricant mondial de composants automobiles Denso Corporation et d'autres collègues pour développer un algorithme qui améliore la capacité du recuit quantique D-Wave à résoudre des problèmes d'optimisation combinatoire.

L'algorithme fonctionne en partitionnant un gros problème à l'origine en un groupe de sous-problèmes. Le recuit D-Wave optimise ensuite de manière itérative chaque sous-problème pour éventuellement résoudre le plus gros d'origine. L'algorithme de l'Université de Tohoku améliore un autre algorithme utilisant le même concept en permettant l'utilisation de sous-problèmes plus importants, conduisant finalement à l'arrivée de solutions plus optimales plus efficacement.

"L'algorithme proposé est également applicable à la future version du recuiteur quantique D-Wave, qui contient beaucoup plus de qubits, " dit Ohzeki. Qubits, ou bits quantiques, constituent l'unité de base de l'informatique quantique. "Au fur et à mesure que le nombre de qubits montés dans le recuiteur quantique D-Wave augmente, nous pourrons obtenir des solutions encore meilleures, " il dit.

L'équipe vise ensuite à évaluer l'utilité de leur algorithme pour divers problèmes d'optimisation.