Ученые добились рекордной точности вычислений на квантовом компьютере

31.01.2022      10452

На квантовые компьютеры возлагают большие надежды. Например, китайские исследователи разработали архитектуру такой системы, которая потенциально сможет раскрыть любой существующий шифр – это пока лишь теория. А ученые из Австралии, Голландии и Японии независимо друг от друга добилась на практике точности квантовых вычислений выше 99%.

Почему не 100%

Квантовые компьютеры работают с кубитами. Если привычные нам биты могут принимать только одно значение – либо 0, либо 1, – то кубиты одновременно находятся в обоих состояния. Такой подход позволяет во много раз увеличить скорость решения некоторых задач, например, моделирования систем, которые состоят из множества частиц, создания искусственного интеллекта или дешифровки сложных комбинаций.

Обычные компьютеры, даже те, что с приставкой «супер», решают такие задачи простым перебором всех доступных вариантов – а их могут быть миллиарды. Квантовые компьютеры уже располагают всеми возможными комбинациями – и им остается лишь выбрать из них подходящую.

В квантовых компьютерах используются особые алгоритмы, основанные на эффектах квантовой механики – теории, которая описывает процессы в масштабе атомов и субатомных частиц. Но, как и в любой вычислительной системе, здесь тоже возникают ошибки. А так как квантовый компьютер сложнее обычного, и технологии его создания не настолько совершенны, то отследить и исправить ошибки непросто. Именно поэтому точность квантовых вычислений пока не 100%.

Выход на новый уровень

Ученые из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) в Австралии выполняли вычисления на квантовом компьютере из трех кубитов. Физически он представляет собой электрон и два атома фосфора, которые были введены в кремний путем ионной имплантации, пояснил автор исследования Андреа Морелло. В тестах с одним кубитом исследователи добились точности 99,95%, с двумя кубитами – 99,37%.

 


Представление художника о квантовой запутанности между тремя кубитами в кремнии: двумя ядерными спинами (красные сферы) и одним электронным спином (блестящий эллипс), который обертывает оба ядра. Изображение: UNSW / Тони Мелоу

 

Морелло также показал, что их квантовый компьютер способен сохранять информацию в кремнии до 35 секунд – для подобных систем это граничит с вечностью. Для понимания: квантовые компьютеры Google и IBM хранят данные около 100 микросекунд. Но чтобы увеличить время хранения, пришлось изолировать спины электронов друг от друга. Из-за этого они не взаимодействовали друг с другом, что для реальных вычислений не имеет смысла. Когда же в систему ввели атомы фосфора, с которыми взаимодействовал один и тот же электрон, проблема была решена.

Команда Сейго Таруча из Института физико-химических исследований RIKEN в Японии независимо от австралийских коллег проводила эксперименты в системе из двух кубитов на базе кремниевых и кремний-германиевых наноструктур с квантовыми точками. Для опытов с одним кубитом точность составила 99,84%, для двух – 99,51%.

Подобный квантовый компьютер использовала и команда ученых из Технологического института Делфта в Нидерландах под руководством Ливена Вандерсипена. В опытах с одним кубитом точность достигла 99,87%, с двумя – 99,65%.

Так как ошибок в квантовых вычислениях стало меньше, ученые предполагают, что очень скоро разработают эффективные методы коррекции и добьются повышения точности. Кроме того, результаты экспериментов показали, что спиновые кубиты в кремнии – наиболее перспективная основа для подобных систем.


Автор:
Обозреватель


Подписаться на ответы Инфостарт бот Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
Оставьте свое сообщение

См. также

«Сколково» объявил отбор перспективных ИИ-проектов для получения грантов

Новость Искусственный интеллект ИТ-Новость

В 2024 году «Сколково» выделит пилотным проектам в сфере искусственного интеллекта гранты на общую сумму 554 млн рублей. В результате отбора финансирование получат проекты с применением ИИ в областях производства, операционной деятельности и в работе предоставляемых сервисов.

12.04.2024    750    AnastasiaKl    3       

3

В программу подготовки спортивных программистов вошли бег и скорость печати

Новость ИТ-Новость

Пятничное: в России вступил в силу стандарт подготовки по дисциплине «спортивное программирование». В стандарт вошли требования к физическим показателям спортсменов и скорости набора текста.

16.02.2024    782    VKuser24342747    2       

1

Росстандарт утвердил протокол LoRaWAN для интернета вещей

Новость ИТ-Новость

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) утвердило национальный стандарт протокола LoRaWAN RU, таким образом он получил официальный статус. Технология используется для беспроводной передачи данных между устройствами интернета вещей.

19.01.2024    562    VKuser24342747    0       

2

Новый закон откладывает на год вступление в силу изменений в порядок регистрации на сайтах

Новость Законодательство ИТ-Новость

12 декабря вступил в силу Федеральный закон, меняющий срок, к которому все владельцы сайтов должны внести изменения в порядок авторизации пользователей на сайте. Закон вводит переходный период до 1 января 2025 года.

20.12.2023    728    VKuser24342747    2       

1

Вышло крупное обновление для Android Studio

Новость Мобильные приложения ИТ-Новость

Новая версия Android Studio под номером 2023.1 получила имя Hedgehog. Появились возможности контролировать производительность приложений и управлять подключенными устройствами.

07.12.2023    921    VKuser24342747    2       

3

GitHub опубликовал результаты ежегодного исследования проектов с открытым исходным кодом

Новость GitHub ИТ-Новость

GitHub собрал данные об Open Source проектах в рамках ежегодного исследования Octoverse. Компания изучила географию репозиториев, используемые языки программирования и нейросети, а также активность сообщества.

15.11.2023    581    VKuser24342747    1       

2

Некоммерческие проекты смогут получить бесплатный доступ к GigaChat API

Новость ИТ-компания ИТ-Новость

Компания «Сбер» заявила, что будет бесплатно предоставлять доступ к API нейросети для генерации текста GigaChat для некоммерческих проектов. Однако для них будет ограничено число доступных токенов.

01.11.2023    732    VKuser24342747    2       

3

Состоялся релиз свободной среды разработки Geany 2.0

Новость ИТ-Новость Программист

Вышла новая версия Geany 2.0. Обновление затронуло внешний вид программы, расширило поддержку файлов и сторонних проектов, добавило новые способы работы с кодом.

25.10.2023    767    VKuser24342747    0       

1

Минцифры подготовило критерии по выбору оператора реестра провайдеров хостинга

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило проект постановления, которое утверждает требования к организации, претендующей на статус оператора реестра провайдеров хостинга.

25.10.2023    418    VKuser24342747    0       

1

Минцифры составило алгоритм действий для компаний, у которых не работает VPN

Новость Минцифры ИТ-Новость

Минцифры подготовило разъяснения для российских организаций, у которых возникли перебои в работе VPN-сервисов для клиентов и сотрудников из-за блокировки запрещенных ресурсов Роскомнадзором.

24.10.2023    705    VKuser24342747    0       

0

«Сбер» объявила о доступности SberLinux OS Server для российских компаний

Новость Импортозамещение ИТ-Новость

«СберТех», дочерняя компания «Сбера», объявила о предоставлении доступа к собственной серверной операционной системе SberLinux OS Server российским компаниям. ОС включена в реестр отечественного ПО.

20.10.2023    984    VKuser24342747    0       

2

Минцифры внесло изменения в проект правил идентификации клиентов веб-хостингов

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило изменения в пакет документов, которые устанавливают новые требования для провайдеров хостинга. Ведомство расширило перечень допустимых методов идентификации клиентов.

18.10.2023    506    VKuser24342747    0       

1

Google выпустила финальную версию Android 14

Новость Android Google ИТ-Новость

Google выпустила новую версию мобильной ОС Android 14. Изменения затронули настройки внешнего вида и безопасности. Были расширены возможности камеры и инструментов для хранения данных.

12.10.2023    789    VKuser24342747    0       

1

Яндекс объявил об открытии исходного кода DataLens

Новость Аналитика ИТ-Новость Яндекс

BI-система Yandex DataLens теперь развивается в опенсорс. Код продукта выложен для всех на GitHub. Любой желающий сможет развернуть DataLens на своем железе и доработать его под свои сценарии применения.

03.10.2023    1550    ЕленаЧерепнева    1       

6

Роскомнадзор создаст реестр хостинг-провайдеров

Новость Минцифры ИТ-Новость Роскомнадзор

Минцифры подготовило несколько проектов постановлений, которые утверждают правила ведения реестра поставщиков хостинг-услуг, а также новые требования к провайдерам.

02.10.2023    654    VKuser24342747    0       

1

«СберТех» представил репозиторий GitVerse с ИИ-помощником для написания кода

Новость Импортозамещение ИТ-Новость Программист

«СберТех» начал прием заявок на тестирование веб-сервиса для публикации ИТ-проектов GitVerse. Платформа подходит для разработки программ с открытым и закрытым кодом.

26.09.2023    909    VKuser24342747    2       

1

ИП и юрлица смогут использовать смартфон для создания и замены электронной подписи

Новость ИТ-Новость ФНС Цифровая подпись

ФНС внесла изменения в правила оформления электронной подписи руководителя организации и ИП. Станет возможным продлевать ее и записывать при помощи мобильного устройства.

18.09.2023    482    VKuser24342747    1       

1

Журнал IEEE Spectrum опубликовал рейтинг популярности языков программирования

Новость ИТ-Новость Языки программирования

Журнал Института инженеров электротехники и электроники IEEE Spectrum подготовил рейтинг самых популярных языков программирования в 2023 году. Статистика разделена на три категории.

01.09.2023    1415    VKuser24342747    4       

2

В бета-версии Microsoft 365 появилась поддержка языка Python для Excel

Новость ИТ-Новость Языки программирования

С помощью библиотек и средств визуализации Python можно будет манипулировать данными Excel, а затем использовать полученные результаты в формулах, диаграммах и сводных таблицах.

28.08.2023    776    VKuser24342747    0       

2

Специалисты Калифорнийского университета установили, что боты справляются с CAPTCHA лучше, чем люди

Новость ИТ-Новость

Международная группа исследователей изучила эффективность тестов CAPTCHA. Ученые пришли к выводу, что технология больше мешает людям, потому что боты научились с ней справляться.

24.08.2023    1246    VKuser24342747    23       

2

Google Chrome начнет поддерживать квантово-устойчивые алгоритмы шифрования

Новость Google Безопасность ИТ-Новость

В версии Google Chrome 116 появится поддержка алгоритмов шифрования, устойчивых к попыткам дешифрации при помощи квантовых вычислений. Технология объединяет преимущества классической и инновационной криптографии.

24.08.2023    524    VKuser24342747    0       

1

В реестр российского ПО включен первый комплекс обработки больших данных

Новость Импортозамещение Минцифры ИТ-Новость Реестр ПО

Минцифры внесло в реестр отечественного ПО программно-аппаратный комплекс «Скала-Р», предназначенный для обработки больших данных. Это первый комплекс с таким функционалом, включенный в перечень.

22.08.2023    513    VKuser24342747    0       

1

Microsoft внедрила новые функции в GitHub Copilot и анонсировала Windows Copilot

Новость GitHub Искусственный интеллект

ИИ-помощник для разработчиков GitHub Copilot теперь не только в реальном времени анализирует код, предлагает варианты для его улучшения и помогает найти решение проблем в разработке, но и  показывает ссылки на репозитории, из которых взят код. 

17.08.2023    1258    VKuser24342747    0       

1

В JetBrains разработали ИИ-помощника для аналитиков данных

Новость Аналитика Искусственный интеллект

JetBrains представила нейросеть Ask AI для онлайн-блокнота Datalore. Виртуальный ассистент способен генерировать код на нескольких языках, предлагать доработки и упрощать процесс аналитики данных. 

16.08.2023    745    VKuser24342747    0       

1

Исследование: ChatGPT дает неправильный ответ на половину вопросов о программировании

Новость Искусственный интеллект ИТ-Новость

Чат-бот OpenAI ошибается в 52% случаев, когда отвечает на вопросы по программированию. Однако делает это так убедительно, что пользователи не замечают ошибки. 

14.08.2023    1242    VKuser24342747    5       

3