Вдохновение для построения сетей
Как квантовые вычисления применимы в телекоммуникациях
В эксперименте российским ученым удалось вдвое сократить время расчета при построении телекоммуникационных сетей, а также увеличить их пропускную способность. Это дает надежду значительно удешевить построение сетей.
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ
Группа ученых из Российского квантового центра решила одну из ключевых телекоммуникационных задач при помощи эмулятора квантовых вычислений SimCIM — программы, позволяющей воспроизводить свойства квантовых систем на классических компьютерах. Так, исследователям удалось не только сократить время построения телекоммуникационных сетей, но и показать превосходство квантово-вдохновленного алгоритма перед классическим оптимизатором в определенных условиях.
Редакция «Ъ-Науки» ознакомилась с экспериментом, описанным на сайте препринтов научных публикаций arxiv.org.
В зависимости от задач расположение узлов телекоммуникационных сетей строится по различным топологиям — «шина», «звезда», «кольцо» и др.,— однако проблема маршрутизации длин волн (RWA) актуальна для каждой из них. Инженеры регулярно пытаются сократить общее количество длин волн, чтобы оптимизировать трафик и сэкономить ресурсы. Чаще всего специалисты прибегают к линейному программированию, которое принято считать наиболее распространенным инструментом оптимизации.
В ходе эксперимента ученые рассчитали время, необходимое для назначения длин волн в сетях величиной от 10 до 100 узлов, полученных с помощью классического оптимизатора и квантово-вдохновленного алгоритма. Использование эмулятора SimCIM, доступ к которому осуществлялся через платформу квантовых вычислений QBoard, позволило вдвое сократить время расчета при построении для крупномасштабных сетей.
В перспективе это даст возможность телеком-операторам значительно снизить расходы на инфраструктуру и повысит интерес к квантово-вдохновленным алгоритмам для решения других телекоммуникационных задач.