Найден новый способ выполнения сложных квантовых алгоритмов на традиционных компьютерах

Квантовые вычисления

Группа исследователей из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) и Колумбийского университета нашла новый способ выполнения сложных квантовых алгоритмов на традиционном компьютере. Обычно расчеты подобных алгоритмов требуют использования реальных квантовых компьютеров, которые демонстрируют так называемое квантовое ускорение, но разработанный новый метод позволяет с достаточно высокой эффективностью моделировать на обычном компьютере поведение ряда алгоритмов, относящихся к классу вариационных квантовых алгоритмов.

В данном случае исследователям удалось осуществить выполнение квантового алгоритма приблизительной оптимизации (Quantum Approximate Optimization Algorithm, QAOA), который обычно используется для решения классических математических задач оптимизации.

Работа алгоритма QAOA заключается в поиске и выборе наилучшего варианта решения задачи оптимизации из ряда всех возможных решений. Запуск этого алгоритма на обычном компьютере позволяет ученым выполнить проверку того, какие из квантовых алгоритмов могут выполняться лишь на квантовых компьютерах, а какие — и на традиционных. Алгоритм QAOA уже достаточно давно является предметом пристального внимания со стороны технологического сообщества, в 2019 году после завершения создания 53-кубитового квантового компьютера Sycamore компанией Google, именно этот алгоритм был выполнен на этой системе одним из первых.

Алгоритм QAOA

Метод, разработанный учеными, основан на современных технологиях искусственного интеллекта. Искусственная нейронная сеть Neural Network Quantum States, разработка которой ведется с 2016 года, была обучена и сейчас уже может эмулировать все внутренние аспекты работы квантовой вычислительной системы. При этом, точность эмуляции работы квантовой системы настолько высока, что при ее помощи впервые стало возможным выполнение алгоритма QAOA на обычном компьютере.

«Наша работа является демонстрацией того, что алгоритм QAOA и множество других подобных алгоритмов могут выполняться на квантовых компьютерах, моделируемых с высокой точностью внутри классического компьютера» — пишут исследователи, — «Разработанный нами метод можно использовать как своего рода тест и как рабочий инструмент для разработки новых квантовых алгоритмов, не требующий реального квантового компьютера для запуска и отладки квантового программного обеспечения«.

Ключевые слова:
Квантовый, Алгоритм, Оптимизация, QAOA, Эмулятор, Нейтронная, Сеть, Компьютер

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Компания Google подтверждает квантовую природу приобретенного ими компьютер …
  • Исследователи компании Google провели самое масштабное химическое моделиров …
  • Квантовый компьютер D-Wave провалил очередной тест на быстродействие
  • Ученые реализовали алгоритм поиска Гровера, успешно работающий на трех куби …
  • Google внедряет новые квантовые алгоритмы, что позволит значительное ускоре …
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности
    Группа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, ...
    Проведены вычисления рекордной по масштабам компьютерной модели из области квантовой химии
    Исследователи из Австралийского национального университета (Australian National University, ANU), используя один из самых мощных суперкомпьютеров в мире на сегодняшний день, произвели расчеты рекордной по ...
    S# — новый алгоритм, способный искать компромиссы и налаживать взаимоотношения с людьми лучше, чем это могут делать сами люди
    Несколько последних лет наглядно показали нам, что люди абсолютно неспособны конкурировать с искусственным интеллектом, по крайней мере, в областях логических игр, таких, как шахматы, ...
    Ученые-физики создали новый тип простейшего квантового «жесткого диска» для света
    Ученые-физики из университета Альберты, Канада, разработали новый способ создания хранилища информации, способного хранить "тонкую и хрупкую" квантовую информацию, закодированную в параметрах импульса света. В ...
    Китайский спутник Micius продемонстрировал возможность создания глобальной квантовой сети
    Международная группа, в которую входили исследователи из Китая и Австрии, реализовала технологию квантового распределения ключей шифрования (quantum key distribution, QKD), в которой использовался искусственный ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика