Учёные ускорили движения робота в 30 раз с помощью квантового компьютера

Исследователи из Центрального университета, Университета Иннополис и других институтов нашли способ в 30 раз быстрее рассчитывать оптимальные движения роботизированной руки. Они перевели задачу обратной кинематики в формат, понятный квантовому процессору D-Wave, и провели вычисления на реальном оборудовании. Это позволяет роботам двигаться быстрее, плавнее и с меньшей задержкой между командой и действием.

Задача обратной кинематики — это расчёт углов в суставах робота, чтобы его рука оказалась в заданной точке. На классических процессорах такие расчёты становятся медленными, если у робота много степеней свободы или есть дополнительные ограничения. Учёные предложили решать её с помощью квантового отжига — технологии, реализованной в процессорах D-Wave, которая ищет глобальный минимум среди миллиардов вариантов.

Эксперименты на реальном квантовом процессоре показали, что гибридные квантово-классические алгоритмы работают более чем в 30 раз быстрее классических методов. Разработчики подчеркивают, что это не симуляция, а работа на реальном «железе». Ускорение позволяет использовать метод в системах реального времени — например, в автономных автомобилях или роботах, взаимодействующих с людьми.

По словам авторов, такой подход открывает путь к решению широкого класса оптимизационных задач в промышленности, логистике и других сферах. Это пример успешного синтеза робототехники, алгоритмов оптимизации и квантовых вычислений. В перспективе, при увеличении мощности и доступности квантовых процессоров, подобные методы могут стать стандартом для сложных систем управления. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.