Сегодня 15 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 🔥
Дом с призраками, зубодробительные головоломки и могущественный маятник в геймплейном трейлере хоррора The Occultist 10 мин.
Межпространственный шутер на выживание Voidtrain готов вырваться из измерения раннего доступа — дата выхода и новый трейлер 2 ч.
«Наконец-то кто-то не просто скопировал Tarkov»: поклонники жанра с воодушевлением встретили анонс эвакуационного хоррор-шутера Rules of Engagement: The Grey State 2 ч.
«Вы балуете нас, милорд»: ремастер Stronghold Crusader получил крупное контентное обновление и первое дополнение 2 ч.
Warface вернулась в российский Steam спустя два года, но есть нюанс 3 ч.
Microsoft показала иконки, которые могли бы получить Word, Excel и PowerPoint — но не получили 4 ч.
Google предложила изменить поисковую выдачу, чтобы отвертеться от огромного штрафа в Европе 4 ч.
Witchbrook нужно «ещё немного времени повариться в котле» — амбициозный симулятор школы магии не выйдет в 2025 году 4 ч.
«Огромное влияние в огромных масштабах»: Илон Маск рассказал о Macrohard — будущем конкуренте Microsoft 6 ч.
SL Soft FabricaONE.AI представила систему корпоративного интеллектуального поиска SL AI Search 6 ч.
Honor представила флагманский 13,3-дюймовый планшет MagicPad 3 Pro на базе Snapdragon 8 Elite Gen 5 4 мин.
Honor показала концепт Robot Phone — смартфон с «живой» камерой на механической руке 16 мин.
Дроны вдохнули водород и удвоили время полёта — в США испытали беспилотник на топливных ячейках 2 ч.
Apple перестала комплектовать MacBook Pro зарядными устройствами — пока обделили только Европу 2 ч.
BenQ представила 27-дюймовые 4K-мониторы для пользователей Mac и творческих профессионалов 2 ч.
iPhone получил недоделанный Wi-Fi 7 — под новым шильдиком Apple спрятала старый Wi-Fi 6E 2 ч.
Honor представила Magic8 и Magic8 Pro: флагманы с акцентом на ИИ и мощными камерами 3 ч.
SteelSeries выпустила беспроводную гарнитуру Arctis Nova 7 Wireless Gen 2 для геймеров за $200 4 ч.
Домашний смарт-дисплей Apple выйдет в 2026 году и будет стоить от $350, но это не точно 4 ч.
Apple представила обновлённый iPad Pro: процессор M5, фирменные чипы связи и ускоренная зарядка по цене от $999 4 ч.