Новую уникальную разработку с потенциально большим будущим представили российские ученые: это нейросеть, которая может предсказывать поведение квантовой системы.
Свою разработку ученые описали в статье в New Journal of Physics . В дальнейшем она поможет разрабатывать эффективные квантовые компьютеры, пишет пресс-служба МФТИ, одного из вузов-участников исследования.
Ученые из МФТИ, ФТИАН и Университета ИТМО предложили научить искусственный интеллект давать ответ на вопрос, в каких сетях квантовые блуждания будут давать преимущество. То есть обнаруживать сети, на основе которых имеет смысл строить квантовый компьютер, и экономить огромное количество времени в перспективе. Для решения этой задачи они приспособили нейросеть, которая ранее была обучена распознавать изображения, оценивать «на глазок» эффективность системы и самостоятельно находить те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ.
Одной из реализаций квантовых вычислений являются квантовые блуждания. Упрощенно можно представить этот метод как перемещение частицы по определенной сети, составленной из точек-узлов и соединений между этими узлами. Такие сети и образуют схему квантовой системы.
На вход программе подавалась матрица смежности сети и номер входного и выходного узла. На выходе нейросеть давала ответ, будет ли квантовое блуждание между этими узлами быстрее классического. По словам ученых, они «очень успешно научили компьютер самостоятельно предсказывать квантовое преимущество в сетях сложной структуры».
«Грань между квантовым и классическим поведением систем зачастую размыта. Изюминкой нашей работы стало создание особого компьютерного зрения, с помощью которого удалось увидеть эту грань в пространстве сетей», — Алексей Мельников, научный сотрудник ИТМО.
С помощью квантовых блужданий легко описывается возбуждение фоточувствительных белков, таких как родопсин или хлорофилл. Белок — это в каком-то смысле сложная молекула, похожая на сеть. Так как сами блуждания — это естественный физический процесс, ученые ожидают, что расчет естественных природных процессов на квантовых блужданиях реализовать проще, чем на архитектуре из кубитов и гейтов.
Читайте также на АКБ:
