हाइब्रिड क्वांटम-क्लासिकल दृष्टिकोण क्वांटम ऑप्टिमल नियंत्रण के लिए

क्वांटम कंप्यूटिंग में एक प्रमुख चुनौती यह है कि उन अधिक गणनात्मक समस्याओं की पहचान की जाए जिनके लिए क्वांटम संसाधनों का उपयोग महत्वपूर्ण गति में सुधार कर सकता है। यहां, हम क्वांटम ऑप्टिमल नियंत्रण की समस्या को सुलझाने के लिए एक हाइब्रिड क्वांटम-क्लासिकल योजना का प्रस्ताव करते हैं। हम दिखाते हैं कि ग्रेडिएंट-आधारित एल्गोरिदम का सबसे गणनात्मक रूप से मांग वाला भाग, अर्थात् नियंत्रण इनपुट के लिए फिटनेस फ़ंक्शन और इसके ग्रेडिएंट की गणना करना, एक क्वांटम सिम्युलेटर पर विकास और मापने की प्रक्रिया के माध्यम से पूरा किया जा सकता है। क्वांटम सिम्युलेटर को प्रश्न पूछकर और उत्तर प्राप्त करके, क्लासिकल कंप्यूटिंग उपकरण नियंत्रण पैरामीटर को अपडेट करते हैं जब तक कि एक ऑप्टिमल नियंत्रण समाधान नहीं मिल जाता। प्रयोग में क्वांटम-क्लासिकल योजना का प्रदर्शन करने के लिए, हम एक सात-क्यूबिट न्यूक्लियर मैग्नेटिक रेसोनेंस प्रणाली का उपयोग करते हैं, जिस पर हम बिना बड़े हिल्बर्ट स्पेस विकास के क्लासिकल कंप्यूटेशन में शामिल हुए स्थिति तैयारी को ऑप्टिमाइज़ करने में सफल रहे हैं।