Thuật toán lượng tử đột phá giải quyết vấn đề toán học tồn tại suốt một thế kỷ

Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc sử dụng một thuật toán lượng tử để giải quyết một vấn đề toán học tồn tại hơn một thế kỷ liên quan đến phân tích các biểu diễn nhóm — một nhiệm vụ trước đây được cho là không thể thực hiện được bằng các siêu máy tính cổ điển. Nghiên cứu do Martín Larocca từ Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos và Vojtěch Havlíček của IBM thực hiện cho thấy máy tính lượng tử có thể phân tích hiệu quả các đối xứng phức tạp thành các khối xây dựng cơ bản của chúng, được gọi là các biểu diễn không thể phân rã. Vấn đề này tương tự như phân tích số nguyên tố nhưng áp dụng trong lý thuyết nhóm, một lĩnh vực thiết yếu để mô tả các phép biến đổi hệ thống trong vật lý và khoa học vật liệu. Đột phá này tận dụng biến đổi Fourier lượng tử, cho phép thực hiện các phép tính mà các thuật toán cổ điển gặp khó khăn do độ phức tạp theo cấp số nhân. Thành tựu này minh chứng rõ ràng cho ưu thế của lượng tử, thể hiện tiềm năng của điện toán lượng tử trong việc vượt trội hơn các phương pháp cổ điển trên các vấn đề khoa học có ý nghĩa. Khả năng phân tích biểu diễn nhóm một cách hiệu quả có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng, bao gồm hiệu chuẩn các bộ dò hạt trong vật lý, phát triển mã sửa lỗi trong truyền dữ liệu, và phân tích tính chất vật liệu để thiết kế vật liệu mới. Nghiên cứu không chỉ...