Сегодня 25 сентября 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 🔥
Microsoft наконец анонсировала Forza Horizon 6, в том числе для PS5 — первый трейлер и подробности 5 мин.
Spinnaker объявила о бессрочной поддержке VMware vSphere 7 в связи с прекращением поддержки Broadcom 13 мин.
Неудачный переезд с SAP на Oracle продолжает опустошать бюджет Бирмингема — расходы выросли с £20 млн до £170 млн 55 мин.
Суверенный ChatGPT для Германии: SAP, OpenAI и Microsoft анонсировали проект OpenAI for Germany 2 ч.
Apple призвала ЕС отменить «Закон о цифровых рынках» — он мешает бизнесу и замедляет развитие 2 ч.
Цукерберг переманил из OpenAI ещё одного крупного исследователя в сфере ИИ 3 ч.
«Чувствую себя настоящим солдатом, просто наблюдая за этим»: трейлер сюжетной кампании Battlefield 6 вызвал восторги у игроков 3 ч.
«Жду больше, чем GTA VI»: амбициозный боевик Saros от создателей Returnal обрадовал игроков геймплейным трейлером с датой выхода 4 ч.
Госдума приняла закон против автоматических списаний за онлайн-подписки 4 ч.
Google попросила Верховный суд США спасти её от решения по делу Epic 4 ч.
Отработавшие лопасти ветряков защитят Китай от распространения пустынь 2 мин.
Представлен компьютер-клавиатура Raspberry Pi 500+ за $200 — четыре ядра, механические переключатели и RGB-подсветка 6 мин.
Apple оправдалась за «царапины» на iPhone 17 Pro: это следы от MagSafe, а не дефект 2 ч.
ИИ-гонка увеличила мировые расходы на оборудование для производства чипов на 23 % во II квартале 2 ч.
Вместо тысяч рабочих мест Intel принесла жителям Огайо разбитые дороги и шум 3 ч.
Sony выпустила геймпад DualSense к юбилею God of War в пепельно-алой расцветке 3 ч.
В России поступили в продажу смартфоны Infinix HOT 60 Pro и HOT 60 Pro+ по цене от 12 990 рублей 3 ч.
Учёные NASA задумались о ядерном ударе по угрожающему Луне астероиду 3 ч.
NETLAB представила источники бесперебойного питания CBR — защита техники по доступной цене 4 ч.
Sony представила беспроводные колонки PlayStation Pulse Elevate для геймеров — они совместимы с PS5, ПК или Mac 4 ч.