Современная электроника №9/2022

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 19 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2022 Структурная схема вычислителя соб- ственных значений с квантовым отжи- гом (QuantumAnnealer Eigensolver QAE) показана на рис. 15 [63]. Как было показано выше, топология современных вычислителей с кванто- вым отжигом предполагает размеще- ние небольшого количества полно- стью связанных кубитов внутри сетки большего количества слабо связанных физических кубитов (рис. 10, 11, 12). Чтобы эффективно работать с тако- го рода топологиями, в методе QAE используется дополнительная утилита из программного обеспечения QUBO, получившая название «qbsolv30». Эта утилита делит большую общую зада- чу QUBO на более мелкие фрагмен- ты (subQUBO) и минимизирует их по отдельности. В процессе QAE фрагмен- ты SubQUBO обрабатываются каждый по своему заданному алгоритму с помо- щью процессора квантового отжига D-Wave. Весь процесс QAE можно разбить на два этапа. На первом этапе, показан- ном в верхней части рис. 15, строится электронная матрица гамильтониана с использованием классических кодов квантовой химии и одноэлектронных самосогласованных молекулярных орбиталей Хартри–Фока. Матрица полного взаимодействия конфигура- ции (Full Configuration Interaction – FCI)) и матрица полного активного пространства самосогласованного поля (Complete Active Space Self-Consistent Field – CASSCF) созданы с использова- нием внутреннего модифицированного кода P si4 . Такой подход позволил преоб- разовать код верхнего уровня в модуль Python и использовать его в сложных вычислительных процессах [64]. На втором этапе (нижняя часть рис. 15) входная матрица A, определя- ющая целевую функцию F(v), преоб- Рис. 15. Структурная схема вычислителя собственных значений с квантовым отжигом (Quantum Annealer Eigensolver – QAE) [63]