Сегодня 01 августа 2026
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 🔥
Новая статья: Halo: Campaign Evolved — по третьему кругу. Рецензия 6 ч.
Издатель апокалиптического вестерна Guns of Eschaton показал последнее предсмертное интервью арт-директора Half-Life 2 Виктора Антонова 10 ч.
Вредоносное ПО научилось использовать ИИ прямо во время атаки — ESET предупредила о новых угрозах 11 ч.
Эмуляция PS5 покорила новый рубеж: отдельные 3D-игры показали вполне комфортные 30 FPS 11 ч.
«Худшее, что можно было сделать с игрой»: создатели Stellar Blade: Blood Rain возмутили фанатов сгенерированным ИИ музыкальным клипом с главной героиней 11 ч.
Многие игры на физических носителях не защищены от цифрового будущего — половина дисков для Xbox Series X не будет полноценно работать без интернета 13 ч.
Тим Кук намекнул на платную подписку Apple для активных пользователей ИИ 13 ч.
Китайская MiniMax выпустила генератор видео H3 14 ч.
ИИ упростил разработку приложений Meta — их станет больше 14 ч.
WhatsApp тестирует инструмент для простой очистки памяти каналов 15 ч.
Keychron показала концепт сверхкомпактной игровой мыши — она весит 30 граммов и подразумевает управление кончиками пальцев 16 мин.
Слухи о неуёмной прожорливости чёрных дыр оказались слишком преувеличенными 7 ч.
Sony продала в прошлом квартале на 36 % меньше игровых консолей PlayStation 5, чем годом ранее 7 ч.
Asus и XFX выпустили свои варианты Radeon RX 9050 — Asus разогнала свою до 2,77 ГГц 7 ч.
С 2023 года техногиганты потратили на инфраструктуру более $1 трлн 7 ч.
Квартальная выручка Sony выросла почти на треть — помогли сенсоры для камер и фильм про Майкла Джексона 11 ч.
Microsoft за год запустила 88 дата-центров и снижать инвестици в инфраструктуру не намерена 11 ч.
Seatrium намерена построить 30-МВт прибрежный ЦОД, свои проекты продвигают Atomarine и Mocean Energy 12 ч.
MediaTek выделит $5 млрд на разработку серверных процессоров и другие долгосрочные цели 12 ч.
Рекордный рост: капитализация Microsoft за день взлетела почти на $450 млрд 12 ч.