Quantum Annealing

El quantum annealing es un modelo restringido de computación cuántica construido específicamente para problemas de optimización en lugar de algoritmos de propósito general. Primero se mapea un problema de optimización sobre un sistema de qubits de modo que la configuración de menor energía del sistema (su estado fundamental) corresponda a la mejor solución. Los qubits comienzan en un estado fácil de preparar y evolucionan lentamente, guiados por el teorema adiabático, que establece que un sistema cuántico que comienza en su estado fundamental permanece en el estado fundamental si la evolución es lo bastante lenta, hacia el paisaje energético del problema, de modo que medir los qubits al final revela una solución de baja energía, con suerte óptima. D-Wave es el proveedor comercial dominante de hardware de quantum annealing, con sistemas que superan los 5.000 qubits, aunque los qubits de annealing no son directamente comparables a los qubits de modelo de puertas usados por IBM, Google o IonQ, ya que los annealers no pueden ejecutar circuitos arbitrarios como los de Grover o Shor. Si los annealers cuánticos ofrecen una ventaja real de velocidad frente a las mejores heurísticas de optimización clásicas en problemas prácticos sigue siendo genuinamente objeto de debate y parece depender en gran medida de la estructura específica del problema.