Сегодня 18 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 🔥
AMD представит технологию FSR Redstone с реконструкцией лучей и не только 10 декабря 14 мин.
Google представила Gemini 3 — ИИ-модель, которая превзошла всех конкурентов и уже доступна бесплатно 23 мин.
Спасение галактики, истребление пауков и многое другое: Microsoft раскрыла, какие игры пополнят Game Pass в конце ноября и начале декабря 2 ч.
Спустя 7 лет после запуска и через 18 лет после Steam в Epic Games Store появилась возможность дарить игры друзьям 3 ч.
Генпрокуратура признала нежелательной деятельность разработчиков S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl на территории России 4 ч.
Alibaba выпустила ИИ-бота Qwen — будущего конкурента ChatGPT 4 ч.
Евросоюз рассматривает необходимость ограничения возможностей американских облачных гигантов 5 ч.
Roblox скоро начнёт разделять пользователей по возрасту — грядёт обязательная верификация 5 ч.
ИИ-агент в Windows 11 сможет загружать вирусы, предупредила Microsoft 5 ч.
ИИ сохранит ценность, даже если пузырь лопнет — но достанется всем, считает глава Google 8 ч.
Электролёт Joby Aviation впервые взлетел в небо Дубая — пассажиров начнут возить в 2026 году по тарифу Uber Black 7 мин.
Роботакси Zoox без руля и педалей начнут перевозить обычных пассажиров в Сан-Франциско 2 ч.
Американский стартап стал ближе к запуску «бюджетных» термоядерных реакторов, заинтересовавших даже Билла Гейтса 3 ч.
Представлен стандарт связи Zigbee 4.0 для умного дома — расширенное покрытие, пакетная настройка и работа без концентратора 3 ч.
В России представили титановую клавиатуру для геймеров за 500 000 рублей 3 ч.
Илон Маск хочет на порядок больше ИИ-чипов, чем выпускает вся полупроводниковая индустрия мира 4 ч.
Apple N1 сравнили с сетевыми чипами Android-флагманов: чуть медленнее, но намного стабильнее 4 ч.
InWin выпустила корпус Dlite с премиальным дизайном и четвёркой ARGB-вентиляторов в комплекте 4 ч.
Oracle подешевела на $374 млрд после заключения сделки с OpenAI на $300 млрд 4 ч.
Бывший гендир Intel Пэт Гелсингер рассказал, как его инициалы появились на каждом процессоре i386 4 ч.