Квантовый отжигатель напоминает умную печь: она ищет самую низкую точку в энергетическом ландшафте, чтобы найти ответ. Но многие задачи с условиями — например, «выбрать ровно три предмета» — в такую печь напрямую не загрузишь. Их приходится переводить на язык квадратичных формул без ограничений, и обычно это делают с помощью штрафов. Силу этих штрафов нужно долго и мучительно подбирать.
Авторы новой работы предлагают иной путь. Они берут любую удобную функцию штрафа — скажем, ступеньку, которая резко наказывает за нарушение, — и проецируют её на семейство кривых, доступных конкретному чипу. Это похоже на тень от сложного предмета: тень проще, но сохраняет важные черты. Проекция считается автоматически, без ручной настройки, и сразу учитывает, какие связи между кубитами физически есть в устройстве.
Результат удивляет. Казалось бы, более грубая тень должна работать хуже полной картины. Но когда дело доходит до реального отжига на квантовом железе, именно эта «тень» чаще приводит к лучшим ответам. Она меньше путается в длинных цепочках кубитов и реже даёт сбои. В тестах новый метод обошёл и подход с ручной настройкой штрафов, и слепую проекцию на все возможные пары.
Квантовый отжиг физически реализуют при температурах в сотые доли кельвина — это холоднее, чем в открытом космосе, и нужно, чтобы система не выпрыгивала из правильного ответа из-за теплового шума.