Пока мощность квантовых компьютеров слишком мала — устройства могут только показывать возможности решения задач, а не решать их.
Например, Google планирует выпустить квантовый компьютер с 1 млн кубитов только к 2029 году, а в современных квантовых компьютерах есть максимум сотня кубитов. Чем их больше — тем сложнее их напрямую соединять. К тому же современные кубиты нестабильны и со временем теряют квантовое состояние, а результаты вычислений содержат большое количество ошибок. Эти факторы сильно замедляют создание квантового компьютера.
Но математики и физики научились применять преимущества квантовых вычислений на классическом компьютере. Таким образом рассчитываются оптимальные маршруты космических аппаратов, разрабатывают лекарства, находятся новые материалы. Расположение ветряных электростанций, нефтяных скважин и станций скорой помощи также оптимизируют при помощи квантово-вдохновленных алгоритмов.
Чтобы использовать такие алгоритмы, нужен специальный программно-аппаратный комплекс. Его называют решатель или солвер. Он используется для решения оптимизационных задач, когда надо рассмотреть миллионы комбинаций. Солвер позволяет учесть все ограничения, а его работа не зависит от предметной области, для которой решается задача. Он работает по единому логическому сценарию, используя вектор переменных и матрицу ограничений.
Солверы делятся на два типа:
- специализированные. Это, например, платформа Яндекс.Маршрутизация, которая решает проблемы логистики и выбора оптимального маршрута с учетом пробок, светофоров и дорожного ремонта,
- промышленные или универсальные солверы. Например, Fixstars или IBM CPLEX, решающие оптимизационные задачи с большим количеством переменных и ограничений. Их используют для поиска новых материалов или составления графика производства в сложных промышленных кластерах.
В России пока нет своих универсальных солверов. Все предприятия пользуются японскими или американскими программно-аппаратными комплексами. А для того, чтобы настроить под себя квантово-вдохновленные алгоритмы и контролировать весь процесс вычислений, нужно иметь доступ к внутреннему коду солвера.
