Quantumcomputers overtreffen gewone computers al langer bij het oplossen van bepaalde taken – die veelal volstrekt nutteloos zijn. De volgende mijlpaal is om ze nuttige dingen te laten doen. Onderzoekers van de Zweedse Chalmers University of Technology hebben aangetoond dat een deel van een echt logistiek probleem is op te lossen met hun kleine, maar goed functionerende quantumcomputer.
Researchers werken koortsachtig aan de bouw van quantumcomputers. In 2019 bijvoorbeeld maakte een onderzoeksteam van Google een grote doorbraak toen hun model een bepaalde taak veel sneller wist op te lossen dan ’s werelds beste supercomputer. Het nadeel is dat de opgeloste taak geen enkel praktisch nut had. Meer, het probleem werd vooral gekozen omdat het gemakkelijk op te lossen was voor een quantumcomputer, maar zeer moeilijk voor een conventionele computer.
Aan de Chalmers University leggen onderzoekers hun kleine quantumcomputer (uitgerust met slechts twee qubits) echte problemen voor, bijvoorbeeld de situatie in de luchtvaartindustrie. Alle luchtvaartmaatschappijen zien zich geconfronteerd met planningsproblemen. Het toewijzen van individuele vliegtuigen aan routes is bijvoorbeeld een optimalisatieprobleem, dat zeer snel groeit in omvang en complexiteit naarmate het aantal routes en vliegtuigen toeneemt.
Het onderzoeksteam van Chalmers voerde een speciaal ontwikkeld algoritme uit op hun quantumcomputer en toonde aan dat het apparaat het probleem van het toewijzen van vliegtuigen met succes kan oplossen. In deze eerste demonstratie was het resultaat overigens gemakkelijk te verifiëren omdat de schaal zeer klein was: er was sprake van twee vliegtuigen.
‘We hebben laten zien dat we in staat zijn relevante problemen in kaart te brengen. We hebben nog steeds een klein aantal qubits, maar ze werken goed. Ons plan is om eerst alles op kleine schaal goed te laten werken, voordat we opschalen’, zegt onderzoeker Jonas Bylander.
De Zweden simuleerden ook het oplossen van hetzelfde optimalisatieprobleem voor maximaal 278 vliegtuigen. Daarvoor zou een quantumcomputer met 25 qubits nodig zijn, zo bleek.
