优化量子算法：突破量子优势

优化量子算法对近期硬件的Fermi-Hubbard模型的解决方案。

来自布里斯托尔大学的研究人员和量子初创公司，PHASECRAFT，具有先进的量子计算研究，使实用的混合量子古典计算一步更近。

由Bristol研究员和PhaseCraft Co-Forder，Ashley Montanaro博士领导的团队已经发现了算法和分析，这显着减少了解决超出古典计算领域的问题所需的量子硬件能力，甚至超级计算机。

本文在物理审查B发表中，该团队演示了优化量子算法如何解决近期​​硬件上臭名昭着的Fermi-Hubbard模型的实例。

FERMI-HUBBARD模型在凝聚物物理学中的重要性是一种强烈相关材料的模型和理解高温超导性的途径。

发现FERMi-Hubbard模型的地位是近期量子计算机的第一个应用之一，提供了一种理解和开发新材料的途径。

变分算法在嘈杂模拟中的性能。

Ashley Montanaro博士，PhaseCraft的研究领导和联合创始人：“量子计算在材料科学和其他域中具有批判性重要的应用。尽管最近的Quantum硬件推进了主要的，但我们仍可能距离具有正确的软件和硬件来解决与量子计算有意义的问题。我们的研究侧重于算法和软件优化，以最大限度地提高量子硬件的容量，并使量子计算更接近现实。

“近期量子硬件将具有有限的设备和计算尺寸。PhaseCraft应用了新的理论思想和数值实验，以巩固解决Fermi-Hubbard模型的不同策略的全面研究，归零最有可能在不久的将来产生最佳结果和影响的策略。“

Lana Mineh是一位在数学学院的博士学生和Quantum Engineering博士培训中心，他在研究中发挥了关键作用，“结果表明，在大量不到一千的栅极深度上优化量子电路优化可以足以解决超越电脑超级计算机的容量的Fermi-Hubbard模型的实例。这项新的研究表明，在近期量子器件上产生模型的地面状态，提高了以前的研究结果。“

由美国物理社会出版的物理评论B是凝聚物理学中的顶级专家杂志。同行评审研究论文也被选为编辑建议，并出现在物理杂志中。

谷歌的Sycamore架构中的Qubits布局。

Andrew Childs，Maryland大学的计算机科学与高级计算机研究所教授：“Fermi-Hubbard模型是凝聚物物理学中的一项重大挑战，PhaseCraft团队在展示了Quantum Computer如何解决它的令人印象深刻的措施。他们的工作表明，令人惊讶的低深度电路可以提供有关该模型的有用信息，使得更现实的量子硬件更可访问。“

谷歌Quartum人工智能实验室负责人Hartmut Neven：“迟早，量子计算即将到来。开发算法和技术以推动早期量子计算硬件的第一个商业应用是该领域最艰难的挑战，很少有人愿意接受。我们很自豪能够与PhaseCraft成为合作伙伴，这是一个正在开发Quantum软件进步的团队，这些软件可以缩短多年的时间范围。“

PhaseCraft联合创始人博士托比Cubitt：“在PhaSecraft，我们的领先量子理论家团队一直在研究和应用量子理论，几十年来，领导着最高的全球学术团队和领域的研究。今天，阿什利和他的团队已经证明了更接近实现现今的技术范围内存的新可能性的方法。“

PhaseCraft已经为英国的Quantum Company关闭了一个纪录的种子圆形，私营£部门VC投资者的资金370万，由LoteleGlobe与Episode1一起与以前的投资者一起。前宋皮创始人Ian Hogarth还加入了PhaseCraft的董事会主席。PhaseCraft以前由UCL技术£基金与Parkwalk Advisors和London Co-Investment基金带来的750,000个预先种子循环，并获得了由Invonateuk提供的几项助长的补助金。股权资金和研究拨款之间，Phasecraft筹集了5.5£亿。

托比博士Cubitt：“随着新的资金和支持，我们能够继续开拓研究和行业合作，开发量子计算行业，并更快地找到有用的应用。”

参考：“解决近期量子计算机上的FERMI-HUBBARD模型的策略”由Chris Cade，Lana Mineh，Ashley Montanaro和Stasja Stanisic，102020年12月10日，物理评论B.Doi：
10.1103 / physRevb.102.235122

关于PhaseCraft.

由于它成立于2019年，PhaseCraft已成为量子研究的新兴领导者。

它是由领先的Quantum科学家博士，托比博士，Ashley Montanaro博士和John Morton教授，他们在UCL和布里斯托尔大学领先研究团队。他们一起建立了一个团队，通过开发高效算法来实现量子计算的有用应用，以优化近级量子硬件的能力。

PhaseCraft与领先的Quantum硬件公司合作，包括谷歌和Rigetti，学术界和行业领导者，开发高效软件，从实验演示到有用的应用中发展量子计算。