В МЦМУ имени Леонарда Эйлера завершилась осенняя школа по квантовым алгоритмам
В Математическом центре мирового уровня имени Леонарда Эйлера состоялась осенняя школа Института Эйлера по квантовым алгоритмам — научное мероприятие для молодых исследователей-математиков. Школа, организованная Санкт-Петербургским государственным университетом, Математическим институтом имени В. А. Стеклова РАН и ПАО «Газпром нефть», прошла в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты». В мероприятии приняли участие более 40 студентов, аспирантов и молодых ученых, три студента СПбГУ одержали победу в соревновании.
В рамках школы по квантовым алгоритмам ведущие специалисты в этой области прочитали участникам лекции по этой теме, после чего участникам предстояло решить две задачи оптимизации, сформулированные сотрудниками «Газпром нефть — Цифровые решения». В школе приняли участие более 40 человек — студенты, аспиранты и молодые ученые, уже работающие в сферах квантовых вычислений, алгебры, геометрии, дифференциальных уравнений, дискретной оптимизации и параллельных вычислений. Среди участников — студенты Санкт-Петербургского государственного университета, Университета ИТМО, ТюмГУ, ТГУ, Сколтеха, МФТИ, НГУ, УУНиТ. В роли кураторов команд выступили специалисты Сколтеха и Российского квантового центра.
Одним из наиболее бурно развивающихся направлений квантовых технологий сегодня являются квантовые вычисления, позволяющие решать задачи быстрее за счет использования подходов из квантовой механики. При этом если для объекта реализуется квантовый алгоритм, то он представляет собой последовательность преобразований квантового состояния выбранного объекта. В результате действия алгоритма ученые путем измерения квантового состояния получают информацию из квантовой системы, которая и позволяет найти решение вычислительной задачи.
МЦМУ «Санкт-Петербургский международный математический институт имени Леонарда Эйлера» создан в рамках консорциума Санкт-Петербургского государственного университета и Санкт-Петербургского отделения Математического института имени В. А. Стеклова РАН. В Математическом центре мирового уровня имени Леонарда Эйлера основное внимание уделяется фундаментальным математическим исследованиям и их взаимодействию с такими прикладными исследованиями из разных областей индустрии, для которых не существует стандартных подходов.
Школа по квантовым алгоритмам проводилась на базе МЦМУ в рамках реализации гранта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант на создание и развитие МЦМУ имени Л. Эйлера, соглашение № 075—15—2022—287, № 075—15—2022—289).
Для решения первой задачи участникам нужно было предложить наиболее оптимальную логистику перемещения буровых станков с учетом имеющегося графика бурения так, чтобы суммарное расстояние, которое проходят все станки, было минимальным. Вторая задача состояла в определении кинетических коэффициентов химических реакций для повышения эффективности нефтедобычи. Обычно кинетический коэффициент определяется с помощью экспериментов, однако участники школы должны были решить обратную задачу — определить коэффициенты методами квантовой оптимизации на основе известных данных.
Свои финальные проекты представили 30 участников в составе пяти команд — они предложили три решения задачи логистики буровых станков и три решения задачи определения кинетических коэффициентов химических реакций. Среди победителей — обучающиеся Санкт-Петербургского государственного университета Любовь Гостева, Диана Давлетбаева, Михаил Рейтер, Александр Баева, а также студенты НГУ, МФТИ, Университета ИТМО и Сколтеха. Авторы самых удачных решений задач получили возможность реализовать свои проекты во время стажировки в МЦМУ имени Леонарда Эйлера.