Сегодня 16 октября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Клин клином: российские учёные заглушили шумы квантовых вычислений контролируемым шумом

В Национальном исследовательском технологическом университете «МИСиС» (НИТУ МИСИС) разработан перспективный протокол для квантовых вычислений, который превращает неизбежный шум в инструмент оптимизации. Учёные предложили введение контролируемого шума в квантовые схемы, что позволяет повышать эффективность поиска оптимальных решений. Технология обещает значительно увеличить точность и скорость квантовых алгоритмов, делая их применимыми для реальных задач.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Одной из ключевых проблем квантового машинного обучения является сложность тренировки и оптимизации моделей. Из-за огромного пространства возможных состояний алгоритмы часто «застревают» в локальных минимумах, не достигая глобально оптимальных решений. Новый протокол решает эту задачу путём регулирования оптимизационных ландшафтов с помощью специальных каналов шума, которые вводятся целенаправленно. В отличие от случайных помех, этот контролируемый шум помогает преодолевать барьеры, связанные с мелкомасштабными флуктуациями функции потерь, что делает процесс обучения более устойчивым.

Традиционно шум в квантовых системах — это главный источник ошибок, вызванных взаимодействием с окружающей средой, такими как температурные колебания или электромагнитные поля. Однако учёные МИСИС продемонстрировали, что введение определённого количества шума в выбранные элементы квантовой схемы может сглаживать эти флуктуации и улучшать качество решений. Протокол протестирован на простых оптимизационных задачах и в квантовой свёрточной нейросети: в обоих случаях вероятность нахождения правильного решения выросла в несколько раз по сравнению с классическими методами, о чём исследователи рассказали в журнале Physical Review A (Q1).

 Источник изображения: НИТУ МИСИС

Источник изображения: НИТУ МИСИС

«Когда мы тренируем модель, будь то классическая нейросеть или квантовый алгоритм, у неё есть функция потерь. Это мера того, насколько её подход к решению задачи неверный: чем выше потери, тем хуже. Параметров модели может быть много, например, вращения, фазы, вес и т. п. Каждая комбинация этих параметров даёт свой результат и функция потерь присваивает этому результату число — “высоту”. Представьте: вы стоите на горе и пытаетесь спуститься к самой низкой точке. Высота указывает, как далеко вы от цели. На пути встречается множество мелких ям и впадин и в них можно легко застрять, так и не добравшись до цели. Обычно так и происходит — мы блуждаем и попадаем в локальные ловушки. Наш метод похож на то, как если бы ямы засыпали песком. Он заполняет мелкие впадины, выравнивая поверхность, и путь становится проще: мы больше не задерживаемся и можем двигаться дальше. Таким образом, добавление шума — регуляризация — сглаживает ландшафт и значительно упрощает поиск оптимального решения», — отметил к.ф.-м.н. Никита Немков, старший научный сотрудник лаборатории квантовых информационных технологий НИТУ МИСИС.

Предложенный протокол легко интегрируется с существующими методами, такими как квантовый оптимизатор естественного градиента, и не требует значительных дополнительных ресурсов. Он применим как в симуляторах на классических компьютерах, так и на реальных квантовых устройствах, открывая путь к более надёжным системам квантового ИИ.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google выпустила ИИ-генератор видео Veo 3.1 с повышенным реализмом и улучшенным звуком 58 мин.
Google упростила восстановление аккаунта — теперь в этом могут помочь друзья и родственники 2 ч.
Warhammer 40,000: Dark Heresy готовится к «альфе», а Rogue Trader скоро выйдет на Nintendo Switch 2 4 ч.
Дом с призраками, зубодробительные головоломки и могущественный маятник в геймплейном трейлере хоррора The Occultist 4 ч.
Межпространственный шутер на выживание Voidtrain готов вырваться из измерения раннего доступа — дата выхода и новый трейлер 5 ч.
Warface вернулась в российский Steam спустя два года, но есть нюанс 7 ч.
Microsoft показала иконки, которые могли бы получить Word, Excel и PowerPoint — но не получили 8 ч.
Google предложила изменить поисковую выдачу, чтобы отвертеться от огромного штрафа в Европе 8 ч.
Witchbrook нужно «ещё немного времени повариться в котле» — амбициозный симулятор школы магии не выйдет в 2025 году 8 ч.
«Огромное влияние в огромных масштабах»: Илон Маск рассказал о Macrohard — будущем конкуренте Microsoft 9 ч.
От мВт до МВт: Arm и Meta объявили о стратегическом партнёрство в области ИИ 16 мин.
Новая статья: Авторегрессионные ИИ-модели: лизоблюдство вместо силы 38 мин.
Microsoft арендует у Nscale ещё 116 тыс. ускорителей NVIDIA GB300 2 ч.
Samsung выпустила зарядные устройства с Qi2 — совместимых смартфонов у компании пока нет 2 ч.
Honor представила самый мощный Android-планшет — 13,3-дюймовый MagicPad 3 Pro на Snapdragon 8 Elite Gen 5 4 ч.
Honor показала концепт Robot Phone — смартфон с «живой» камерой на механической руке 4 ч.
Дроны вдохнули водород и удвоили время полёта — в США испытали беспилотник на топливных ячейках 5 ч.
Apple перестала комплектовать MacBook Pro зарядными устройствами — пока обделили только Европу 5 ч.
BenQ представила 27-дюймовые 4K-мониторы для пользователей Mac и творческих профессионалов 6 ч.
iPhone получил недоделанный Wi-Fi 7 — под новым шильдиком Apple спрятала старый Wi-Fi 6E 6 ч.