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经典算法的反超：比量子计算机更快的模拟分叉算法

林德琛发布于2020-01-19 10:11 / 关键字：模拟分叉算法, 量子, 算法

东芝宣布，一个受量子计算启发的新算法可能会比超级计算机上运行的其他类似的组合优化算法更快，但仅仅需要一部台式机就可以运行。
图片来源：Hayato Goto

这个算法名为“模拟分叉算法（Simulated Bifurcation Algorithm）”，是由东芝的一位资深研究科学家Hayato Goto发明的。这名字的由来是Hayato Goto在注意到一些复杂的系统其质量在添加新的输入后会突然改变，从而形成一种称为分叉现象（bifurcation）。而组合优化算法则是尝试从大量可能的组合中提取最近似（好的）解决方案。
在2015年首次提出这个想法后，Hayato Goto又用了两年的时间来实现这个算法，让它可以像各种量子计算机一样有效地筛选出各种可能性。但与量子计算机不同的是，这个新算法仅仅需要一部市面上常见台式机即可运行。
Hayato Goto还与另一位资深研究员同僚Kosute Tatsumura合作，后者在半导体方面的专业知识使得他们能够让这个算法具有高度可扩展性。“模拟分叉算法”不仅仅可以在单部台式机上工运行，而且还可以在服务器处理器和FPGA的集群上运行。
东芝的这个新算法在使用FPGA集群来运行时，可以比使用激光的量子计算器快十倍，后者是目前解决特定某组问题的最快捷办法。
量子计算机的宗旨也是为了解决这个新算法能解决的许多相同问题，但是到目前为止量子计算机依然还没有强大到可以应付大量可能性。而同时，科学家们也在继续为经典算法寻找新出路，当中不少甚至是受到量子计算机的启发。
东芝打算将这个模拟分叉算法卖给金融公司、社交网络、工厂以及任何其他需要更加有效地解决组合优化问题的公司。　

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