Cambridge Quantum algorithm solves optimisation problems significantly faster, outperforming existing quantum methods

A novel combinatorial optimisation algorithm sets a new quantum computing standard at the heart of the modern economy

In a development that is likely to set a new industry standard, scientists at Cambridge Quantum (CQ) have developed a new algorithm for solving combinatorial optimisation problems that are widespread in business and industry, such as travelling salesman, vehicle routing or job shop scheduling, using near-term quantum computers.

Mathematical conundrums like these lie at the heart of a vast range of real-world optimisation challenges such as designing manufacturing processes, filling delivery trucks or routing passenger jets. As the level of automation in modern global businesses increases year over year, optimisation algorithms running on even the most powerful classical computers are forced to trade accuracy for speed.

In this paper published on the pre-print repository arXiv, CQ scientists introduce the Filtering Variational Quantum Eigensolver (F-VQE) to make combinatorial optimisation more efficient. Using the Honeywell System Model H1 quantum computer, the new approach outperformed existing "gold standard" algorithms such as the Quantum Approximate Optimisation Algorithm (QAOA) and the original VQE, reaching a good solution 10 to 100 times faster.

The paper has been authored by CQ's research team comprising Michael Lubasch, Ph.D., David Amaro, Ph.D., Carlo Modica, Ph.D., Matthias Rosenkranz, Ph.D., and Marcello Benedetti, Ph.D.. The scientists are part of CQ's Machine Learning and Quantum Algorithms team headed by Dr. Mattia Fiorentini.

F-VQE leverages a method published in this paper by CQ in September 2020, which demonstrated how a quantum circuit can be decomposed into smaller circuits and run using fewer qubits without losing quantum advantage. As a result, a 23-qubit problem was solved by using only up to 6 hardware qubits at time. CQ's scientists also demonstrated that the new approach is highly adaptable for use with noisy intermediate-scale quantum (NISQ) era machines. These advancements increase the scale of the optimisation problems that are within reach of today's NISQ computers.

"Our scientists are honing in on a range of workable methods for today's quantum computers. We want enterprises and governments to achieve quantum advantage for general purpose tasks more quickly, and our experience of working with large industrial partners facilitates a deep understanding of the needs of practitioners today." said Fiorentini. "F-VQE has distinct advantages over previous quantum algorithms: it finds good candidate solutions faster and uses quantum hardware much more efficiently. F-VQE could have a transformative impact, helping to solve previously intractable problems across business and industry."

Ilyas Khan, CEO of CQ, said, "Our team of scientists is relentlessly focused on closing the gap between the real-world limits of classical computation and the quantum advantage that will be available in the NISQ era. They are establishing new standards in quantum computing and their research will inspire rapid further progress."

Tony Uttley, President of Honeywell Quantum Solutions, said, "This project illustrates the exciting advances occurring in quantum computing. By developing algorithms that do more with fewer qubits and running them on the best hardware possible, we are making significant progress toward solving real-world problems sooner than expected."

About Cambridge Quantum

Founded in 2014 and backed by some of the world's leading quantum computing companies, CQ is a global leader in quantum software and quantum algorithms, enabling clients to achieve the most out of rapidly evolving quantum computing hardware. CQ has offices in Europe, USA, and Japan. On 8th June 2021, CQ announced a merger with Honeywell Quantum Solutions which is expected to close in Q3 2021. For more information, visit CQ at http://www.cambridgequantum.com and on LinkedIn. Access the tket Python module on GitHub.


ข่าวCambridge Quantum+o:editorวันนี้

TKET ของ Cambridge Quantum เปิดให้บริการโอเพ่นซอร์สแล้ว

ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ควอนตัมคอมพิวติ้งประสิทธิภาพสูงชั้นนำของโลกเปิดให้ใช้ทรัพยากรโอเพ่นซอร์สเต็มรูปแบบแก่ระบบนิเวศทั่วโลก Cambridge Quantum (CQ) มีความยินดีที่จะประกาศว่า TKET (อ่านว่า "ทิกเก็ต") ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ควอนตัมประสิทธิภาพสูงที่ไม่ขึ้นกับฮาร์ดแวร์ เวอร์ชันล่าสุด (เวอร์ชัน 0.15) เปิดให้บริการโอเพ่นซอร์สเต็มรูปแบบสำหรับทุกคนโดยไม่มีข้อจำกัดใด ๆ Ilyas Khan ซีอีโอของ CQ กล่าวว่า "เมื่อช่วงต้นปีเราประกาศว่า TKET จะพร้อมใช้แบบ "โอเพ่นแอคเซส" ก่อนที่จะเป็นโอเพ่นซอร์สเต็มรูปแบบภายในสิ้นปี 2564

Cambridge Quantum's TKET is Now Open-Sourced

World-Leading High-Performance Quantum Computing Software Development Toolkit now fully open-sourced providing resources to a global ecosystem Cambridge Quantum (CQ) is pleased to announce that the latest version (v.0.15) of TKET (pronounced "ticket"), our...

IDB Lab, Cambridge Quantum And Tec de Monterrey Develop Blockchain Resistant To Quantum Computing

The Inter-American Development Bank and its innovation laboratory, IDB Lab, together with Cambridge Quantum (CQ) and Tecnol?gico de Monterrey have identified and resolved potential threats to blockchain...

IDB Lab, Cambridge Quantum และ Tec de Monterrey พัฒนาบล็อกเชนที่ป้องกันภัยคุกคามจากควอนตัมคอมพิวติ้งได้

Inter-American Development Bank และห้องปฏิบัติการนวัตกรรมในเครืออย่าง IDB Lab จับมือกับ Cambridge Quantum (CQ) และ Tecnol?gico de Monterrey ในการระบุและแก้ไขภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นต่อเครือข่ายบล็อก...

อัลกอริทึมของ Cambridge Quantum แก้ปัญหาการหาค่าเหมาะสมที่สุดเชิงการจัดได้เร็วกว่าวิธีทางควอนตัมแบบเดิมอย่างมาก

อัลกอริทึมการหาค่าเหมาะสมที่สุดเชิงการจัด (combinatorial optimisation algorithm) สร้างมาตรฐานใหม่ของควอนตัมคอมพิวติ้งท่ามกล่างเศรษฐกิจยุคใหม่ ในการพัฒนาที่มีแนวโน้มจะเป็นมาตรฐาน...

Cambridge Quantum algorithm solves optimisation problems significantly faster, outperforming existing quantum methods

A novel combinatorial optimisation algorithm sets a new quantum computing standard at the heart of the modern economy In a development that is likely to set a new industry standard,...

Cambridge Quantum and Honeywell Quantum Solutions to Combine, Creating World's Leading Integrated Quantum Computing Company

Transformative combination brings together an unparalleled quantum computing technology and solutions portfolio the most comprehensive in the industry. World-class technological...

Cambridge Quantum และ Honeywell Quantum Solutions ผนึกกำลังสร้างบริษัทคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบบูรณาการชั้นนำของโลก

- การบูรณาการระดับพลิกโฉมวงการ รวมเอาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมและกลุ่มผลิตภัณฑ์โซลูชันชั้นนำของทั้ง 2 องค์กร ซึ่งมีความครอบคลุมมากที่สุดในอุตสาหกรรม - ศักยภาพด้านเทคโนโลยีระดับเวิลด์คลาส...

Cambridge Quantum พัฒนาอัลกอริทึมเพื่อเร่งการใช้วิธี Monte Carlo กับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีให้แนวทางสู่การใช้ประโยชน์จากควอนตัม Cambridge Quantum Computing (CQC) ประกาศการค้นพบอัลกอริทึมใหม่ ที่เร่งความเร็วในการใช้วิธี Monte Carlo เชิงควอนตัม ซึ่งช่วยลดเวลาการใช้ประ...

Cambridge Quantum Develops Algorithm to Accelerate Monte Carlo Integration on Quantum Computers

The scientific and technical breakthrough provides a provable roadmap to quantum advantage Cambridge Quantum Computing (CQC) today announced the discovery of a new algorithm that accelerates quantum Monte...