Математическая задача, ждавшая решения 100 лет, покорилась квантовому компьютеру

Исследователи из Лос-Аламосской национальной лаборатории и IBM разработали квантовый алгоритм, успешно решивший математическую задачу, которая оставалась нерешенной около ста лет и считалась непосильной для классических суперкомпьютеров.

Мартин Ларокка и Войтех Гавличек опубликовали 11 сентября 2025 года в журнале Physical Review Letters результаты своей работы по факторизации групповых представлений — фундаментальной задаче в математике и физике. Их метод использует квантовое преобразование Фурье для эффективного разложения сложных математических структур на базовые компоненты, называемые «неприводимыми представлениями».

Процесс концептуально схож с разложением числа на простые множители, но применяется к симметриям и преобразованиям в физических системах. Для классических компьютеров эта задача становится вычислительно неразрешимой при работе со сложными системами из-за экспоненциального роста требуемых ресурсов.

Разработанный алгоритм имеет практическое применение в нескольких областях. В физике элементарных частиц он может использоваться для калибровки детекторов. В науке о данных метод применим для создания кодов с исправлением ошибок. В материаловедении технология поможет изучать свойства материалов на фундаментальном уровне.

Это достижение представляет собой конкретный пример квантового преимущества — ситуации, когда квантовые вычисления решают задачу, недоступную для классических компьютеров. По словам Ларокки, исследование помогает определить конкретные области, где квантовые компьютеры демонстрируют явное превосходство над традиционными вычислительными системами.

Работа ученых вносит значительный вклад в понимание практических возможностей квантовых вычислений и определяет новый класс задач, для которых квантовые алгоритмы предлагают существенное ускорение по сравнению с классическими методами.

Источник: Interestingeng Iineering