布里斯托大學和量子初創(chuàng)公司Phasecraft的研究人員進行了先進的量子計算研究，使實用的混合量子經(jīng)典計算更近了一步。

由布里斯托爾研究員和Phasecraft聯(lián)合創(chuàng)始人Ashley Montanaro博士領(lǐng)導的團隊發(fā)現(xiàn)了算法和分析，這些算法和分析極大地降低了解決超越傳統(tǒng)計算甚至超級計算機領(lǐng)域的問題所需的量子硬件能力。

在發(fā)表在《物理評論》 B上的論文中，研究小組演示了優(yōu)化的量子算法如何在近期硬件上解決臭名昭著的費米-哈伯德模型的實例。

Fermi-Hubbard模型在凝聚態(tài)物理中具有至關(guān)重要的作用，它是一種用于高度相關(guān)材料的模型，也是理解高溫超導性的途徑。

據(jù)預測，找到費米-哈伯德模型的基態(tài)是近期量子計算機的最早應(yīng)用之一，并且為理解和開發(fā)新型材料提供了一種途徑。

Phasecraft的研究負責人和聯(lián)合創(chuàng)始人Ashley Montanaro博士說：“量子計算在材料科學和其他領(lǐng)域具有至關(guān)重要的應(yīng)用。盡管最近在量子硬件方面取得了重大進展，但距離解決量子計算中有意義的問題所需的正確軟件和硬件還有一段距離。我們的研究集中在算法和軟件優(yōu)化上，以最大化量子硬件的容量，并使量子計算更接近現(xiàn)實。

近期的量子硬件將具有有限的設(shè)備和計算規(guī)模。Phasecraft應(yīng)用了新的理論思想和數(shù)值實驗，對解決費米-哈伯德模型的不同策略進行了非常全面的研究，著眼于在不久的將來最有可能產(chǎn)生最佳結(jié)果和影響的策略。

在這項研究中發(fā)揮了關(guān)鍵作用的數(shù)學學院和量子工程博士培訓中心的博士生Lana Mineh說：“研究結(jié)果表明，對門深度大大小于一千的量子電路進行了優(yōu)化?？赡茏阋越鉀Q費米-哈伯德模型實例的問題，而超出了當前超級計算機的能力。這項新研究顯示出在近期量子器件上產(chǎn)生模型基態(tài)的巨大前景，將先前的研究結(jié)果提高了約10倍。”

由美國物理學會出版的《物理評論B》是凝聚態(tài)物理的頂級專業(yè)雜志。經(jīng)過同行評審的研究論文也被選為《編輯建議》，并出現(xiàn)在《物理學》雜志上。

馬里蘭大學計算機科學系和高級計算機研究所教授安德魯·柴爾德斯(Andrew Childs)：“費米-哈伯德模型是凝聚態(tài)物理的主要挑戰(zhàn)，Phasecraft團隊已采取了令人印象深刻的步驟來展示量子如何電腦可以解決。他們的工作表明，令人驚訝的是，低深度的電路可以提供有關(guān)該模型的有用信息，從而使現(xiàn)實的量子硬件更易于訪問。”

Google量子人工智能實驗室負責人Hartmut Neven：“遲早，量子計算將會來臨。開發(fā)算法和技術(shù)以支持早期量子計算硬件的首次商業(yè)應(yīng)用是該領(lǐng)域面臨的最嚴峻挑戰(zhàn)，幾乎沒人愿意承擔。我們很榮幸能與Phasecraft成為合作伙伴，Phasecraft的一個團隊正在開發(fā)量子軟件方面的先進技術(shù)，可以將這一時間期限縮短數(shù)年。”

Phasecraft聯(lián)合創(chuàng)始人Toby Cubitt博士：“在Phasecraft，我們領(lǐng)先的量子理論家團隊已經(jīng)研究和應(yīng)用了量子理論數(shù)十年，領(lǐng)導著該領(lǐng)域的一些頂級全球?qū)W術(shù)團隊和研究。今天，Ashley和他的團隊已經(jīng)展示了一些方法，可以進一步實現(xiàn)超越當今技術(shù)范圍的新可能性。”

Phasecraft已經(jīng)完成了創(chuàng)紀錄的種子輪融資，獲得了英國一家量子公司的種子輪融資，該輪融資來自370萬英鎊的私人投資，該投資由LocalGlobe與Episode1以及之前的投資者共同投資。Songkick的前創(chuàng)始人Ian Hogarth也加入了Phasecraft的董事會。Phasecraft先前在UCL Technology Fund，Parkwalk Advisors和London Co-investment Fund的牽頭下籌集了75萬英鎊的預種子輪，并獲得了InnovateUK促成的幾筆贈款。在股權(quán)融資和研究資助之間，Phasecraft已籌集了超過550萬英鎊的資金。

Toby Cubitt博士：“有了新的資金和支持，我們能夠繼續(xù)我們的開拓性研究和行業(yè)合作，以發(fā)展量子計算行業(yè)并更快地找到有用的應(yīng)用程序。”