Сегодня 27 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 🔥
Asus признала подтормаживания геймерских ноутбуков ROG и пообещала скоро всё исправить 4 ч.
Российская платформа для разработки GitFlic дополнилась интеграцией с системами управления проектами 7 ч.
«Фотографии» в Windows 11 научатся автоматически сортировать изображения и распознавать надписи не только на английском 7 ч.
В смартфонах OnePlus обнаружена дыра в безопасности — любое приложение может читать все SMS без разрешения 8 ч.
«Бро постит ИИ-бурду у себя в приложении»: Meta запустила платформу Vibes для коротких ИИ-видео 8 ч.
YouTube Music превратили в подобие радио с ИИ-ведущими, которые «расширят музыкальные горизонты» 10 ч.
Сайт и бренд закрывшегося известного магазина «Плеер.ру» сдадут в аренду — не дешевле 500 тыс. рублей в месяц 11 ч.
Сделка с TikTok оставляет дыру в нацбезопасности США — роль Oracle раскритиковали 14 ч.
Apple разработала аналог ChatGPT — приложение Veritas для iPhone, но никому его не показывает 16 ч.
Electronic Arts готовится к выкупу за $50 миллиардов, чтобы стать частной компанией — это будет самая крупная подобная сделка в истории 20 ч.
Учёные нашли у Земли седьмую «ложную Луну» — квазиспутник 2025 PN7 14 мин.
Horizon Fuel Cell представила 3-МВт модуль с водородными топливными элементами для замены дизель-генераторов 5 ч.
Чип с «сосудами»: Microsoft и Corintis вытравили микроканалы для СЖО прямо в кремнии 6 ч.
Учёные запустили самую большую и детальную симуляцию Вселенной — она поможет в поиске тёмных материи и энергии 6 ч.
Майнинговая компания Iren увеличила мощность ИИ-облака, закупив тысячи ускорителей NVIDIA и AMD за $674 млн 7 ч.
Samsung уронила цены на выпуск 2-нм чипов — на треть дешевле TSMC 8 ч.
Учёные создали невозможный в природе материал для сверхэкономичной памяти 11 ч.
Трамп собрался привязать пошлины на импортную электронику к числу чипов в ней 14 ч.
Пентагон может называть производителя дронов DJI китайской военной компанией, постановил суд 15 ч.
Google создала и показала в деле ИИ, который заставляет роботов сначала думать, а потом делать 21 ч.