Ученые доказали превосходство квантовых компьютеров над классическими

30.10.2018      15088

Исследователи Сергей Бравый из IBM, Дэвид Госсет из университета Ватерлоо и Роберт Кениг из Мюнхенского технического университета опубликовали доказательства эффективности квантовых схем.

Они продемонстрировали, что обычные компьютеры не смогут решать задачи, которые требуют фиксированной глубины вычислений за фиксированное время независимо от количества вводных. Обычному компьютеру по мере увеличения исходных данных потребуется и увеличение глубины, тогда как для его квантового «оппонента» этот параметр может оставаться неизменным.

Так смогут ли квантовые компьютеры когда-нибудь превзойти вычислительные мощности обычных? До недавнего времени этот вопрос оставался открытым.

Манящая «глубина»

Современные квантовые компьютеры в работе используют кубиты. Они отдаленно напоминают биты, но представляют все возможные значения вероятностей, не ограничиваясь состоянием 0 или 1. Но кубиты и время когерентности в работе квантовых компьютеров ограничены. Из-за этого область применения вычислений, которые способны выполнять квантовые машины, сужается. 

Когерентность – это согласованность протекания волновых, колебательных движений, процессов, совпадающих по фазе или сохраняющих разность фаз постоянной во времени.

Короткое время когерентности до того, как система станет хаотичной и бесполезной для вычислений, ограничивает количество производимых операций. В квантовых вычислениях это называется «глубина», а современные системы считаются «неглубокими».

Задача Бернштейна – Вазирани

Команда ученых поставила перед квантовым компьютером вычислительную проблему: задачу Бернштейна-Вазирани. Ее решение считается недоступным для традиционных устройств.

В черном ящике реализована функция f:

f : {0, 1}

n → {0, 1}

f(x) = a • x

Необходимо найти число a.

 

 

Не будем вдаваться в математические подробности, но исследователи показывают, что даже «мелкий» квантовый компьютер может легко превзойти классический компьютер при решении этой проблемы.

«Мы пытались понять, что можно сделать с "мелкой" квантовой схемой и искали подходящую модель для вычисления, которую можно реализовать на краткосрочном квантовом устройстве. В нашем докладе говорится, что существуют определенные вычислительные задачи, которые вы можете решить на квантовом компьютере с постоянной глубиной. Например, вы увеличиваете количество входных битов, а глубина квантового алгоритма, который решает проблему, остается постоянной», – рассказал Сергей Бравый. Классический компьютер не справился бы с этой задачей при одинаковых условиях теста.

Не останавливаться на достигнутом

Авторы доклада уверены, что зацикливаться на текущем состоянии квантовых вычислений нельзя: «Мы стараемся быть предельно осторожными и честными, когда говорим, что наш опыт – это то, что сегодня могут делать квантовые компьютеры по сравнению с классическими». Но достигнутый результат доказывает, что исследовать квантовые алгоритмы стоит». Ученые ожидают, что реальные преимущества квантовых вычислений можно будет применить на практике в ближайшие 5-10 лет.


Автор:
Сергей Кравченко Обозреватель


Комментарии
В избранное Подписаться на ответы Сортировка: Древо развёрнутое
Свернуть все
1. TODD22 18 30.10.18 18:01 Сейчас в теме
что даже мелкий квантовый компьютер

"Мелкий" это сколько в граммах?
2. s22 19 30.10.18 18:46 Сейчас в теме
Ничего не значит. Для квантового нужно N операция,а для классического например N*ln(N)
Больше? больше. Принципиально больше? нет
3. AnderWonder 25 30.10.18 21:25 Сейчас в теме
Вот когда на него поставят платформу 1С, тогда и поговорим о превосходстве.
A7758735; Jeka44; Shmell; Kochergov; Gureev; YanTsys; Wilka; +7 Ответить
4. a_titeev 23 31.10.18 00:41 Сейчас в теме
"Не будем вдаваться в математические подробности" - на этом можно было бы закончить, собственно, статью...
5. HAMMER_59 225 31.10.18 06:45 Сейчас в теме
Забавно. А не так давно была новость, что создатели тех самых квантовых компьютеров готовы заплатить кучу денег тому, кто найдет хоть какое-то практическое экономически выгодное применение этой превосходной технологии. А тут уже бац и доказали что квантовый компьютер, которому не могут найти применение, оказывается эффективнее обычного.
6. Synoecium 737 31.10.18 06:48 Сейчас в теме
у вас формула поехала, не понятно вообще что там степень. Вот картинка из видео:
Прикрепленные файлы:
10. namazi74 4 31.10.18 09:23 Сейчас в теме
Что спрашивать, когда в статье есть фраза
Не будем вдаваться в математические подробности
. Как будто надо раскрыть подробности задачи тысячелетия.
11. Gureev 31.10.18 09:50 Сейчас в теме
(6) а то я смотрю и не понимаю, в чем прикол задачи...
7. MikhailDr 31.10.18 07:31 Сейчас в теме
А для тех кто уже не помнит курс высшей математики можете пояснить в чем заключается практическое преимущество простым языком. Потому что то, что квантовый компьютер может быстрее решить задачу Бернштейна-Вазирани мне лично ни о чем не говорит. В каких областях человеческой жизни это может оказаться важным?
8. Hans 2 31.10.18 07:36 Сейчас в теме
(7) расчет себестоимости в 1С ЕРП.
Kochergov; +1 Ответить
9. s22 19 31.10.18 08:31 Сейчас в теме
(8) никакого преимущества в решении СЛАУ нет у квантового компа.

Эффективен для
1. Плаирование производства.
2. Планирование логистики.
3 Плангирование встреч.
4. Обучения нейронных сетей.
Оставьте свое сообщение

См. также

Samsung разработала модуль биометрической аутентификации для смарт-карт

Новость ИТ-новость Новости компаний

Samsung представила чип биометрической защиты, который может быть установлен в банковские карты. Разработка объединяет в себе различные элементы безопасности, ранее наносимые на саму карту.

вчера в 09:52    3275    VKuser24342747    0       

Apple отложила требование об обязательном удалении аккаунтов в приложениях

Новость Безопасность ИТ-новость Мобильные приложения Новости компаний

Apple в очередной раз перенесла сроки вступления в силу новых правил App Store. В них прописано новое требование для всех разработчиков: добавить в приложение возможность удалять аккаунт.

27.01.2022    3301    VKuser24342747    0       

Google назвала пять трендов машинного обучения в 2021 году

Новость Google Искусственный интеллект ИТ-новость

Google провела исследование, в котором озвучила ключевые направления развития индустрии машинного обучения (МО) в 2021 году. Компания ожидает в ближайшие годы научных прорывов в отрасли.

27.01.2022    3907    VKuser24342747    0       

Исходный код модели Facebook XLS-R выложили в интернет

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Новости компаний

Одна из самых мощных многоязычных моделей распознавания речи XLS-R теперь доступна всем разработчикам. Facebook опубликовала исходный код решения на GitHub и Hugging Face.

27.01.2022    3195    user1015646    0       

Компания OPPO подготовила концепцию устройств без аккумуляторов

Новость Инновации ИТ-новость Новости компаний

Китайский производитель смартфонов OPPO опубликовал доклад, в котором представил идею зарядки IoT-устройств от сигналов мобильных телефонов, Bluetooth и сетей Wi-Fi.

26.01.2022    2540    VKuser24342747    2       

Минцифры разработает единый стандарт для умных многоквартирных домов

Новость ИТ-новость Минкомсвязь Цифровая экономика

Минцифры совместно с другими ведомствами и представителями ИТ-отрасли намерено представить общие правила предоставления сервисов умного дома, чтобы добиться единообразия приложений.

24.01.2022    2308    VKuser24342747    0       

Visa разработала способ превратить почти любое устройство в POS-терминал

Новость ИТ-новость Новости компаний Онлайн-торговля

Visa запустила платформу, которая позволяет большинству популярных устройств подключаться к облаку и функционировать как платежный терминал. Решение уже доступно для тестирования в шести регионах.

21.01.2022    1643    VKuser24342747    0       

Число патентов на нейросетевые технологии показало взрывной рост

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Агрегатор патентных данных IFI Claims провел исследование рынка, что узнать: какие страны и компании наиболее активно регистрируют права на изобретения в области компьютерных систем, основанных на биологических моделях.

20.01.2022    1398    VKuser24342747    0       

Nvidia обновила программу для генерации пейзажей при помощи ИИ

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Новая версия графического редактора Nvidia Canvas, создающего изображения по примитивному наброску, поддерживает высокое разрешение картинок и предлагает больше материалов.

19.01.2022    2326    VKuser24342747    0       

Производитель «Эльбрусов» раскритиковал отсрочку внедрения российских процессоров

Новость Импортозамещение ИТ-новость

Компания «МЦСТ», выпускающая российские процессоры «Эльбрус», опасается угрозы нацбезопасности после ввода балльной системы оценки для отечественной радиоэлектроники.

18.01.2022    2088    VKuser24342747    0       

Сводит олдскулы: культовую игру Prince of Persia перенесли в браузер

Новость

Энтузиаст Оливер Клеменц портировал одну из любимых игр детства на современные компьютеры, планшеты и смартфоны – чтобы сыграть в нее сегодня, достаточно открыть браузер.

18.01.2022    1445    user1015646    1       

Минцифры намерено предустановить российские ОС на ноутбуки HP, Acer и Lenovo

Новость Импортозамещение ИТ-новость

Министерство цифрового развития начало переговоры с представителями компаний HP, Acer и Lenovo о возможности предустановки отечественных операционных систем на устройства производителей.

10.01.2022    6290    VKuser24342747    2       

OpenAI обучила нейросеть редактировать изображение по текстовому описанию

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

OpenAI показала результат работы программы GLIDE, которая способна внести изменения в готовое изображение по описанию с сохранением стиля и экспозиции. Также нейросеть может создавать уникальные картинки.

29.12.2021    8311    VKuser24342747    0       

Google посоветовала разработчикам адаптировать Android-приложения под Chrome OS

Новость ОС Android Google ИТ-новость

Google сообщила, что работает над крупным обновлением для Chrome OS, которое позволит более эффективно работать с Android-приложениями, поэтому разработчикам стоит задуматься над адаптацией своих программ.

28.12.2021    9867    VKuser24342747    0       

Новый инструмент Microsoft использует искусственный интеллект для поиска багов в коде

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Новости компаний

Microsoft представила новый инструмент на базе искусственного интеллекта. BugLab использует технологии глубокого обучения, чтобы находить баги в коде и давать советы по их исправлению.

24.12.2021    10486    user1015646    0       

Яндекс научил «Балабобу» генерировать новогодние открытки

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Яндекс

Яндекс представил обновление для своего нейросетевого сервиса для создания текстов «Балабоба». Веб-приложение научилось генерировать именные поздравления с Новым годом и изображения к ним.

21.12.2021    12490    VKuser24342747    0       

В Windows можно будет запускать Android-игры

Новость Windows Google ИТ-новость Мобильные приложения Новости компаний

На выставке The Game Awards компания Google заявила, что Android-игры придут в Windows на десктопе уже в 2022 году.

20.12.2021    10378    user1015646    0       

Языковая модель DeepMind превосходит аналоги по качеству работы

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

ИИ-лаборатория DeepMind представила исследования возможностей больших языковых моделей. В компании пришли к выводу, что необходимо дальнейшее масштабирование таких систем.

17.12.2021    18360    VKuser24342747    0       

Лауреатов «Премии Рунета 2021» впервые определил искусственный интеллект

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

По традиции призеров определяет экспертное сообщество. Однако в этом году организаторы поручили искусственному интеллекту выбрать по одному дополнительному победителю в каждой номинации.

16.12.2021    26531    VKuser24342747    1       

МИД разработает систему на базе ИИ для анализа внешней политики

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

МИД России намерен в следующем году представить концептуальный проект системы на базе машинного обучения для анализа big data в отношении внешнеполитической деятельности.

16.12.2021    10514    VKuser24342747    0       

Компания Mozilla представила стабильную версию браузера Firefox 95

Новость Интернет ИТ-новость

В обновленном веб-обозревателе появилась продвинутая песочница для надежной защиты браузера. Кроме того, добавлена версия для Microsoft Store в Windows 11, улучшена производительность и скорость загрузки страниц.

15.12.2021    7623    VKuser24342747    0       

Россия догонит международный рынок квантовых технологий в 2030 году

Новость ИТ-новость

Минцифры сообщило о планах сократить отставание страны от глобального рынка квантовых вычислений к 2025 году. Еще через пять лет Россия достигнет уровня других государств в этой отрасли.

14.12.2021    10955    VKuser24342747    4       

В России запустили аналог GitHub

Новость git GitHub Импортозамещение ИТ-новость

Российские разработчики представили платформу для работы с Git-репозиториями – GitFlic. Это облачный сервис для совместного редактирования кода и контроля версий программных продуктов.

14.12.2021    22572    user1015646    4       

Разработчики ИИ получат 10 млрд рублей для создания ПО для бизнеса

Новость ИТ-новость

Минэкономики представило проект, который позволяет компаниям, создающим программы на базе ИИ, интернета вещей и 5G, получить до 250 млн рублей на адаптацию софта под нужны крупного бизнеса.

10.12.2021    12207    VKuser24342747    3       

Российский ИИ проведет психоанализ по постам в социальных сетях

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Соцсети

В России создадут систему искусственного интеллекта, которая будет оценивать психологическое состояние жителей страны по материалам на их страницах в социальных сетях. Грант на разработку получил Институт системного программирования.

10.12.2021    10973    user1015646    2