Наука

Физики EPFL создали инновационный подход для ускоренного изучения квантовых процессов

7 июля 2023, 13:20 — ЭкоПравда

Физики из Европы и США выполнили исследование, в ходе которого разработали новый подход к использованию квантовых нейросетей для изучения квантовых процессов. Это нововведение потенциально может значительно ускорить этот процесс. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на Nature Communications.

Профессор Зоя Холмс из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) отметила, что обычно для обучения нейросетей требуются большие объемы данных, но в данном случае удалось обучить компьютер понимать сложные процессы квантовых систем с помощью нескольких простых примеров, включая такое явление, как квантовая запутанность.

Создание квантового искусственного интеллекта является одним из важных заданий для участников мировой «квантовой гонки», исследователи стремятся использовать квантовые технологии и эффекты для улучшения работы нейросетей. Это открытие представляет значимый прогресс в этой области.

Исследование было проведено для определения необходимого объема данных для обучения квантовых нейросетей, способных изучать сложные квантовые взаимодействия. Ранее считалось, что для этого требуются квантовые компьютеры с тысячами кубитов.

Ученые проверили возможность запуска подобных нейросетевых алгоритмов на NISQ-машинах — гибридных компьютерах, сочетающих классическую и квантовую вычислительные мощности и работающих с несколькими десятками или сотнями кубитов. Однако такие устройства могут выполнить лишь ограниченное количество операций перед нарушением своего квантового состояния, что существенно ограничивает их возможности.

Результаты расчетов показали, что данную проблему можно обойти с помощью использования «производных состояний» в качестве тренировочных данных для обучения квантовых нейросетей. Эти состояния отражают взаимодействия между двумя или более квантовыми частицами или объектами. Их можно определить путем измерения и объединения состояний отдельных частиц, участвующих в этих взаимодействиях.

Одного кубита достаточно для подготовки таких состояний, поэтому квантовые алгоритмы могут быть запущены при ограниченном участии человека. Эта разработка позволит проводить квантовые исследования быстрыми темпами, не дожидаясь появления более совершенных компьютеров.

Проделанная работа позволит исследователям более эффективно рассчитывать поведение различных химических молекул и изучать материалы. Кроме того, подобные эксперименты помогут физикам оптимизировать машины NISQ — и ускорить работу других квантовых алгоритмов.

Ранее «ЭкоПравда» сообщала, что под Магаданом на острове Завьялова родились девять детенышей овцебыков.

Аветис Армутян

Поделиться
Опубликовано
Аветис Армутян

Последние статьи

В Египте при раскопках найдена античная маску-талисман

Участники экспедиции Института востоковедения РАН непосредственно при раскопках в Гизе уникального погребения в доселе неизвестной…

14 часов назад

На Землю стал воздействовать солнечный ветер из корональной дыры

Поток быстрого солнечного ветра поступил к Земле непосредственно из корональной дыры, но магнитных бурь на…

14 часов назад

На Бали прекратил работу последний аттракцион по катанию туристов на слонах

Mason Elephant Park, расположенный на острове Бали, прекратил окончательно катать людей на слонах. Причем это…

15 часов назад

AIRI: расчеты ученых из РФ повысят безопасность хранения радиоактивного технеция-99

Российские ученые применили методы квантовой химии и системы ИИ непосредственно для поиска стабильных соединений углерода…

2 дня назад

UR: создано покрытие для труб, заставляющее их плавать по поверхности воды

Международный коллектив физиков разработал недавно особое покрытие непосредственно для внешней и внутренней поверхности труб, которое…

2 дня назад

В прибрежных лесах Тайваня найден цветок, «нарушивший» законы эволюции

Американские ботаники рассказали, что один из известных видов цветущих лиан, которые произрастают сейчас в прибрежных…

2 дня назад