Один из наиболее важных аспектов теории квантовой информатики состоит в том, что существуют проблемы, которые квантовым моделированием решаются эффективнее, чем любыми известными классическими алгоритмами.

Разделение массива чисел на две группы, суммы членов которых равны, известно как самый простой пример задачи класса NP-трудных, т. е. таких, для которых не найдено эффективных алгоритмов решения.

В недавней работе, представленной в журнале Nature Communications, международная группа учёных, возглавляемая доктором Мацеем Левенштайном (Maciej Lewenstein) из Каталонского исследовательского института ICREA в Барселоне (Испания) показала, как применить для решения задачи разбиения множества квантовую симуляцию физических процессов в спиновых стёклах, выполненную на системе из пойманных в ловушку ионов.

Авторы показали, что, используя ионы в ловушке, возможно реализовать модель, демонстрирующую фазы спинового стекла. Воздействуя на такую систему поперечным полем с её помощью можно сравнивать быстродействие разных стратегий квантового отжига, имеющих целью достижение базового состояния спинового стекла, начиная с парамагнитной фазы. В окрестности фононного резонанса проблема обнаруживает общность с задачей разбиения множества чисел.

Один из участников работы, доктор Тобиас Грасс (Tobias Grass) из Барселонского Института Фотоники (ICFO) заявил следующее:

«В прошлом мы были свидетелями, как квантовые симуляции решали проблемы квантовой физики. В нашем случае те же методы применялись для решения вычислительных проблем. Результаты этой работы открывают новый путь и приближают нас ещё на один шаг к созданию квантового компьютера».