Сегодня 25 ноября 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 🔥
Конец эпохи Windows 10 спровоцировал миграцию пользователей на Linux 60 мин.
Google вернула себе трон ИИ: Gemini 3 разгромила конкурентов в тестах 3 ч.
Стример взялся проходить Minecraft на принтере, который печатает новый кадр раз в две секунды 3 ч.
Yandex B2B Tech открыла доступ к Alice AI LLM — самому мощному семейству нейросетей «Яндекса» 4 ч.
«Просто бальзам на измученную геймерскую душу»: пользователи Steam оценили российскую ролевую игру Of Ash and Steel в духе «Готики» 4 ч.
Если научить ИИ маленькому обману, он начнёт жульничать систематически — Anthropic открыла вредную склонность ИИ 4 ч.
Утечка: российские фанаты «Принца Персии» опубликовали запись внутреннего показа ремейка Prince of Persia: The Sands of Time 5 ч.
В «Яндекс Картах» появился ИИ-помощник — он даёт подробные и актуальные подсказки 6 ч.
Google отчаянно защищает AdX от принудительной продажи: отделить рекламный бизнес технически невозможно 9 ч.
Ошибка Windows 11 24H2 приводит к сбоям в «Проводнике» и меню «Пуск» 9 ч.
Нехватка ИИ-мощностей и проблемы с производительностью вынудили многих клиентов AWS обратиться к конкурентам 37 мин.
Huawei представила сверхтонкий складной смартфон Mate X7 с большим 8" дисплеем и флагманской камерой за $1830 50 мин.
В России представили компьютерное кресло за 5 млн рублей — с золотом, бриллиантами и «позвоночником» 2 ч.
Что будет, если чёрная дыра пролетит через человека? Учёные впервые дали научный ответ 2 ч.
Huawei представила «спутниковую рацию» для запястья — смарт-часы Watch Ultimate 2 за $915 2 ч.
Huawei похвалилась продажами 10 млн складных смартфонов и закрепила лидерство на рынке 2 ч.
«Миссия Генезис» — США бросят силы на развитие ИИ для научных открытий 3 ч.
Трамп утвердил «миссию Genesis» — национальную программу развития ИИ масштаба Манхэттенского проекта 3 ч.
AWS потратит $50 млрд на расширение облачных мощностей для правительства США: +1,3 ГВт на ИИ и HPC 3 ч.
Meta готова снизить зависимость от Nvidia и потратить миллиарды долларов на чипы от Google 4 ч.