Vedci prvýkrát spustia kvantové programy na bežnom počítači

Fyzici zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Lausanne (EPFL) a Kolumbijskej univerzity

predstavil prístup k modelovaniu kvantalgoritmus pomocou bežného počítača. Nový prístup využíva klasický algoritmus strojového učenia, ktorý simuluje správanie kvantových počítačov blízkej budúcnosti.

V príspevku publikovanom v časopise Nature QuantumInformácie, profesor EPFL Giuseppe Carleo a absolventka Kolumbijskej univerzity Matija Medvidovich, našli spôsob, ako vykonávať komplexné algoritmy kvantového výpočtu na tradičných počítačoch namiesto kvantových.

Známy je „kvantový softvér“Ako sa algoritmus kvantovej približnej optimalizácie (QAOA) používa na riešenie klasických optimalizačných problémov v matematike. V zásade je to spôsob výberu najlepšieho riešenia problému z rôznych možných riešení. Je veľký záujem pochopiť, aké problémy je možné efektívne vyriešiť pomocou kvantového počítača, a QAOA je na to jedným z najviditeľnejších kandidátov, “vysvetlil Carleo.

AI bola prvýkrát použitá na určenie kvantových chýb

QAOA má mnoho priaznivcov, vrátaneGoogle, ktorý v blízkej budúcnosti vsádza na kvantovú technológiu a výpočtovú techniku: V roku 2019 vytvorili Sycamore, 53-qubitový kvantový procesor, a použili ho na splnenie úlohy, o ktorej odhadujú, že by modernému klasickému superpočítaču zabrala zhruba 10 000 dolárov. starý. Sycamore dokončil rovnakú úlohu za 200 sekúnd.

Vedci pomocou konvenčných počítačov vyvinulimetóda, ktorá môže približne napodobňovať správanie špeciálnej triedy algoritmov známych ako variačné kvantové algoritmy, sú to metódy určovania najnižšieho energetického stavu alebo „základného stavu“ kvantového systému. QAOA je jedným z dôležitých príkladov takejto rodiny kvantových algoritmov, ktoré podľa vedcov patria medzi najsľubnejších kandidátov na „kvantovú výhodu“ v počítačoch blízkej budúcnosti.

Prístup je založený na myšlienke, žemoderné nástroje strojového učenia sa dajú použiť na školenie a napodobnenie vnútorného fungovania kvantového počítača. Kľúčovým nástrojom týchto simulácií je Neural Network Quantum States, umelá neurónová sieť, ktorú Carleo vyvinul v roku 2016 s Mathiasom Troyerom a teraz sa používa prvýkrát v simulácii QAOA.

Čítaj viac:

Uvidíte, ako čierna diera začína ničiť hviezdu

Nová častica objavená na Large Hadron Collider

Horúčavy spôsobili masívne topenie grónskeho ľadového štítu