Det Svenske Forsvarsforskningsinstitut (FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut) har offentliggjort rapporten "Kvanteberegninger til optimeringsproblemer: En introduktion med fokus på forsvarsanvendelser", skrevet på opdrag af det svenske Forsvarsministerium. Rapporten beskriver, hvordan kvantealgoritmer kan anvendes til at løse optimeringsproblemer inden for forsvaret.

Rapporten er skrevet af Charlotta Bengtson, seniorforsker ved FOI's afdeling for Våben, beskyttelse og sikkerhed, og Johan Nilsson, seniorforsker ved afdelingen for Forsvarsteknologi. Ifølge FOI's pressemeddelelse gennemgår forskerne, hvordan kvantealgoritmer kan anvendes på problemer som ressourceallokering og logistik.

– Optimeringsproblemer forekommer meget i forsvarsberegninger og i forbindelse med ressourceallokering og logistikproblemer. Det er en bred klasse af problemer, og de er samtidig blevet udpeget som en klasse af problemer, som nutidens kvantecomputere måske kan håndtere effektivt, siger Charlotta Bengtson i pressemeddelelsen.

Ifølge FOI adskiller kvantecomputere sig fra klassiske computere ved at anvende kvantebits i stedet for almindelige bits. Gennem princippet superposition kan en kvantebits eksistere i begge værdier, nul og et, samtidigt, hvilket betyder, at en kvantecomputer kan behandle flere muligheder parallelt. Et andet centralt princip er interferens, hvor kvantebits fungerer som bølger, der kan forstærke eller udslukke hinanden, noget der udnyttes til at øge effektiviteten i beregninger.

Den nuværende generation af kvantecomputere kaldes NISQ-computere (Noisy Intermediate-Scale Quantum). Disse mangler fuldstændig fejlkorrektion, hvilket begrænser deres anvendelighed.

– De laver ofte fejl, og det begrænser, hvad man kan bruge dem til, siger Johan Nilsson i pressemeddelelsen.

Charlotta Bengtson fremhæver, at kvanteberegninger i en forsvarssammenhæng kan give hurtigere løsninger på tidskritiske problemer, og sammenligner med luftfartsbranchen, hvor en næsten optimal løsning hurtigt kan være at foretrække frem for en perfekt løsning, der tager lang tid at beregne.

Forskerne påpeger, at klassiske computere udvikles parallelt med kvantecomputere, og at en kombination af klassiske computere, kunstig intelligens og kvantecomputere sandsynligvis vil være den bedste løsning til optimeringsproblemer fremover.

– For mange problemer er det stadig bedre at anvende klassiske metoder, siger Charlotta Bengtson.