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

Последние статьи

Экологи «Газпром нефти» провели мониторинг биоразнообразия арктической природы

Ученые «Газпром нефти» провели исследование природы в районе Северного морского пути. Они оценили популяции птиц…

18 часов назад

В РФ воссоздали атмосферу горячей звезды с помощью лазерной плазмы

Исследователи химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова применили лазерную плазму непосредственно для…

19 часов назад

Nature Materials: учёные открыли двадцать первую форму льда

Ученые давно занимаются исследованием водяного льда и его разновидностей, чтобы объяснить его свойства. В журнале…

19 часов назад

Магнитных бурь на предстоящих майских праздниках не ожидается

Геомагнитная обстановка непосредственно в период майских праздников ожидается достаточно спокойной, как сообщили накануне в лаборатории…

22 часа назад

Ученые выявят места обитания и состояние популяции дельфинов Черного моря

Сотрудники экологического фонда "Чистые моря" совместно с ведущими специалистами по морским млекопитающим Института проблем экологии…

1 день назад

SCMP: в КНР работают над технологией получения авиатоплива из углекислого газа

Китайские ученые разрабатывают на данный момент технологии получения авиационного топлива непосредственно из углекислого газа. Как…

1 день назад