Hybrider Algorithmus

Hybride quanten-klassische Algorithmen teilen die Berechnung zwischen einem Quantenprozessor (QPU) und einem klassischen Prozessor auf. Die QPU bereitet Quantenzustände vor und misst sie; der klassische Prozessor verarbeitet die Messergebnisse und aktualisiert die Parameter für die nächste Quantenschaltkreisausführung. Dieses Design ermöglicht das Ausführen sinnvoller Quantenberechnungen auf NISQ-Hardware, die aufgrund von Rauschen keine beliebig tiefen Schaltkreise ausführen kann. VQE und QAOA sind die kanonischen hybriden Algorithmen: Die QPU wertet die Energie- oder Kostenfunktion aus, und ein klassischer Optimierer (COBYLA, Gradientenabstieg) aktualisiert die Schaltkreisparameter. Die quanten-klassische Schleife läuft bis zur Konvergenz weiter. Hybride Ansätze verlagern einen Teil der Rechenlast auf klassische Hardware, wodurch sie rauschtoleranter sind als vollständig quantenmechanische Algorithmen wie QPE. Die meisten nützlichen kurzfristigen Quantenalgorithmen folgen diesem hybriden Paradigma.