Rigetti Computing, Inc. ha anunciado que se le ha concedido un proyecto de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) como parte del programa Imagining Practical Applications for a Quantum Tomorrow (IMPAQT) para avanzar en algoritmos cuánticos para resolver problemas de optimización combinatoria. El proyecto de Rigetti, Scheduling Problems with Efficient Encoding of Qubits (SPEEQ), pretende desarrollar una codificación novedosa y eficiente de los problemas de optimización en qubits, con el objetivo de permitir la asignación de problemas de mayor envergadura a los ordenadores cuánticos de la era NISQ actualmente disponibles. El proyecto abordará específicamente los problemas de programación, que se encuentran entre los tipos de problemas de optimización combinatoria más conocidos y generalizados en numerosas industrias, así como entre los más difíciles de resolver. Los algoritmos cuánticos actuales están limitados en el tamaño de los problemas que pueden resolver por el número disponible de qubits en una QPU.

Uno de los principales objetivos del proyecto SPEEQ es capacitar a los algoritmos cuánticos para resolver problemas de gran tamaño, de modo que puedan establecerse mejores comparaciones con los algoritmos heurísticos clásicos actuales. Los problemas resueltos por los actuales algoritmos híbridos cuántico-clásicos de referencia son unas 100 veces más pequeños que los resueltos por los algoritmos clásicos, lo que significa que es difícil determinar cómo se comportarán estos algoritmos híbridos a una escala relevante. El proyecto SPEEQ surgió a partir de los hallazgos del proyecto de Rigetti para el programa ONISQ de DARPA, Programación de aplicaciones con mezcladores avanzados (SAAM). En colaboración con la NASA y la USRA, Rigetti está implementando algoritmos clásicos cuánticos híbridos para resolver problemas de optimización binarios mediante la asignación de estos problemas a procesadores cuánticos a escalas crecientes.

El equipo está observando que el rendimiento algorítmico mejora al aumentar el número de operaciones cuánticas. Sin embargo, el tamaño de los problemas del proyecto SAAM aún puede resolverse eficazmente con algoritmos heurísticos clásicos, que son capaces de resolver problemas con hasta 10.000 variables. El proyecto SPEEQ aprovechará los hallazgos y los puntos de referencia del proyecto SAAM para abordar una cuestión central relativa al compromiso entre el número de qubits utilizados y el número de operaciones cuánticas empleadas, que es fundamental a la hora de diseñar nuevos algoritmos. El esquema de codificación eficiente en qubits propuesto en este proyecto tiene potencial para numerosos beneficios más allá de la resolución de problemas de programación. Los algoritmos novedosos que resuelven problemas difíciles de optimización combinatoria podrían tener un profundo impacto en las cadenas de suministro, la logística y otras industrias con operaciones complejas.