Projekta nosaukums: Kvantu meklēšanas praktiskie pielietojumi un ierobežojumi
Projekta līguma numurs: 1.1.1.9/LZP/2/25/206
Projekta vadītājs (pēcdoktorants): Dr. Jevgēnijs Vihrovs
Projekta sadarbības partneri: nav
Projekta īstenošanas termiņš: 01.02.2026. – 31.01.2029.
Projekta kopējais finansējums: 183 297,60 EUR, t.sk. ERAF 155 802,96 EUR
Projekta mērķis: izstrādāt jaunus kvantu algoritmus ar praktiskiem pielietojumiem, kas ir noderīgi reālos dzīves gadījumos. Izmantot dažādus kvantu meklēšanas ietvarus, lai iegūtu jaunus realizējamus kvantu algoritmus ar garantētu kvantu priekšrocību pāri klasiskajām metodēm, ar skatu uz tuvās nākotnes kvantu datoriem. Parādīt pierādāmus ierobežojumus uzdevumos, kur kvantu priekšrocība ir ierobežota.
Projekta rezultāti: Zinātniskie raksti– 4, Jaunu produktu un tehnoloģiju skaits, kas ir komercializējami – 2, Pētniecības organizācijas, kas piedalās kopīgos pētniecības projektos - 2
Projektā “Kvantu meklēšanas praktiskie pielietojumi un ierobežojumi” tiek izstrādāti kvantu algoritmi ar potenciāliem praktiskiem pielietojumiem praksē. Laika posmā 01.02.-31.07. tika meklēti jauni kvantu algoritmi tā sauktiem NP-sarežģītiem uzdevumiem, kas ir pamatā daudziem svarīgiem optimizācijas, plānošanas un loģistikas uzdevumiem. Spilgtākais piemērs šādiem uzdevumiem ir ceļojošā tirgotāja uzdevums (Travelling Salesman Problem).
Pirmā projektā aplūkotā tēma ir eksponenciālā laika kvantu algoritmu NP-sarežģītiem uzdevumiem pielāgošana tuvās nākotnes kvantu datoriem ar ierobežotu atmiņu. Tika izpētīts, kā kvantu algoritmi var sniegt priekšrocību pāri klasiskajiem, izmantojot tikai mazu kvantu atmiņas daudzumu. Tika izstādātas un teorētiski pamatotas jaunas praktiskas metodes, kas šos mērķus sasniedz. Rezultāti tika apkopoti rakstā “Quantum Time-Space Tradeoffs for Exponential Dynamic Programming”, kas tika pieņemts prestīžā algoritmu konferencē ESA 2026 (European Symposium on Algorithms). Raksts ir izstrādāts sadarbībā ar itāļu kolēģi Susanna Caroppo no Roma Tre Universitātes, kā arī LU EZTF Datorikas nodaļas absolventiem Dārtu Zajakinu un Alekseju Zajakinu. Rezultāti tika referēti arī konferencē "Apvienotās Igaunijas-Latvijas Teorijas Dienas 2026".
Otrā projektā aplūkotā tēma ir jauni kvantu algoritmi planāro grafu NP-sarežģītiem uzdevumiem, kas risina uzdevumus plaknē definētām struktūrām. Kopā ar kolēģiem no Roma Tre Universitātes Susanna Caroppo, Giordano Da Lozzo un Giuseppe Di Battista tika izstrādāta metode, kas balstās uz meandriem (plaknē klejojošās līknes), un sniedz ātrākus klasiskus un kvantu algoritmus planāro grafu uzdevumiem. Šī ir viena no pirmajām metodēm, kā kvantiski sniedz uzlabojumus planāro grafu kvantu algoritmiem. Rezultāti tika apkopoti rakstā “Faster Classical and Quantum Planar Graph Algorithms for Connectivity Problems via Meanders”, kas ir iesniegts zinātniskajā konferencē. Lai izstrādātu šos algoritmus, postdoktorants ir viesojies partnera Roma Tre Universitātē mēneša garumā, veidojot jaunus kontaktus un paaugstinot kvalifikāciju grafu algoritmu jomā.