Квантовый отжигатель — специализированное вычислительное устройство, использующее квантовые эффекты для поиска минимума энергии, — 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: добавляют в целевую функцию слагаемые, которые наказывают за нарушение условий. Силу этих штрафов нужно долго и мучительно подбирать вручную.

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 — квантовыми битами, базовыми элементами квантового процессора, — 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.