Ученые доказали превосходство квантовых компьютеров над классическими

30.10.2018     

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 19 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 24 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 12 31.10.18 00:41 Сейчас в теме
"Не будем вдаваться в математические подробности" - на этом можно было бы закончить, собственно, статью...
5. HAMMER_59 207 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 697 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 2 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 1 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

МТС получил первую в России лицензию на развитие сети 5G

Новость ИТ-новость Новости компаний Телекоммуникации

Роскомнадзор предоставил МТС лицензию на строительство сети 5G по всей территории России — в 83 из 85 субъектов. Срок действия лицензии - до лета 2025 года. Для развития сети были выданы частоты от 24,25 до 24,65 ГГц.

сегодня в 15:25    186    user-programmist    1       

Работа с большими данными во всем мире должна регулироваться профстандартом

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Британское компьютерное общество (BCS) вместе с Королевским статистическим обществом (RSS) и Королевской инженерной академией (RAEng) начали работу по созданию профстандартов в отрасли больших данных (BigData).

сегодня в 13:21    195    SKravchenko    2       

GitHub представил дорожную карту развития сервиса

Новость GitHub ИТ-новость

GitHub будет лучше знакомить разработчиков с грядущими обновлениями сервиса при помощи публичных дорожных карт. Пользователи смогут влиять на выполнение запланированных улучшений и помогать им продвигаться вперед по карте.

сегодня в 11:33    222    VKuser24342747    0       

IEEE опубликовал свежий рейтинг языков программирования

Новость ИТ-новость Языки программирования

Институт инженеров электротехники и электроники IEEE Spectrum недавно опубликовал свой рейтинг языков программирования за 2020 год. Как и в последние несколько лет Python снова лидирует, но есть и несколько сюрпризов.

вчера в 13:26    524    SKravchenko    1       

Facebook запускает конкурента Zoom

Новость ИТ-новость Мессенджеры Новости компаний

23 июля Facebook объявил, что расширяет возможности Messenger Rooms и Facebook Live, – теперь пользователи могут организовывать онлайн-совещания с участием до 50 человек.

03.08.2020    434    SKravchenko    0       

Виртуальные фанаты заполнят пустые стадионы

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Телекоммуникации

Из-за пандемии COVID-19 сто двадцатый сезон в истории главной лиги бейсбола США пройдет с пустыми стадионами. Но Fox Sports для своих трансляций будет заполнять трибуны виртуальными фанатами с цифровой визуализацией.

31.07.2020    529    SKravchenko    2       

Начался выпуск российских материнских плат для ARM-процессоров «Байкал»

Новость Импортозамещение ИТ-новость Микроэлектроника

Первую российскую материнскую плату для нового ARM-процессора Baikal-M представили компании «Байкал электроникс», «Эдельвейс» и «Базальт СПО». Ориентировочная стоимость платы – 50 тыс. рублей.

30.07.2020    646    user1015646    3       

Банки оценили переход на отечественное ПО в сотни миллиардов рублей

Новость Банки ИТ-новость Цифровая экономика

Российские банки пересчитали планируемые расходы на внедрение отечественных программ. Затраты финансовых учреждений могут составить до 150 млрд рублей.

30.07.2020    449    VKuser24342747    0       

Молодые сотрудники используют больше разных приложений для работы

Новость Автоматизация Аналитика ИТ-новость

Исследование, проведенное консалтинговой фирмой Creative Strategies по изучению сотрудничества, показало значительные различия в стиле и подходе к работе у разных возрастных групп.

29.07.2020    740    SKravchenko    0       

Microsoft представила утилиту для мониторинга процессов в Linux

Новость Linux ИТ-новость Новости компаний

Компания Microsoft выпустила утилиту ProcMon (Process Monitor) для Linux. Программное обеспечение распространяется под открытой лицензией MIT. Ранее ProcMon была доступна только для Windows.

29.07.2020    631    user1015646    2       

Google сделает Android Go обязательной на устройствах с ОЗУ меньше 2 ГБ

Новость Google ИТ-новость Мобильные приложения

С октября 2020 года на все новые Android-устройства, имеющие объем ОЗУ 2 ГБ и менее, Google заставит устанавливать Android Go – модифицированную версию Android для устройств начального уровня.

28.07.2020    1531    SKravchenko    0       

Google Cloud представил новые средства безопасности

Новость Google Безопасность ИТ-новость

Облачная платформа Google Cloud разработала новые инструменты для обеспечения безопасности. Они ориентированы на крупные коммерческие компании, банки и государственные учреждения.

28.07.2020    604    user1015646    0       

ПК на Windows могут перейти на ARM-процессоры

Новость Windows Mac OS ИТ-новость Микроэлектроника

22 июня Apple объявила о переходе Mac на процессоры собственного производства на базе архитектуры ARM. Первые системы появятся к концу года, начав двухлетний переходный период.

24.07.2020    1202    SKravchenko    1       

Разработчики GitHub представили GCM Core – инструмент универсальной аутентификации для Git-серверов

Новость GitHub ИТ-новость

Git Credential Manager Core – это кроссплатформенный инструмент, который может стать альтернативой традиционной HTTPS- или SSH-аутентификации для Git-серверов. Планируется, что в будущем он заменит существующие утилиты аутентификации для Windows, macOS и Linux.

24.07.2020    1052    user1015646    1       

Google выпустила большое обновление Chrome

Новость Google Безопасность Интернет Интерфейсы ИТ-новость

14 июля Google выпустила стабильную версию браузера Chrome 84 Desktop для Windows, Mac и Linux. Новый Chrome получил поддержку Web OTP API, ярлыки PWA и умеет блокировать навязчивые уведомления.

23.07.2020    1177    SKravchenko    0       

GitHub разместил пленочный архив открытого кода в арктическом хранилище

Новость GitHub ИТ-новость

GitHub завершил масштабный перенос архива открытого исходного кода в хранилище Arctic World Archive. Данные будут храниться в виде фотоснимков на пленочных накопителях.

22.07.2020    934    VKuser24342747    2       

Денег нет: «Сколково» прекратило выдавать некоторые гранты до 2021 года

Новость ИТ-новость Минфин Стартапы Цифровая экономика

Фонд «Сколково» приостановил выдачу грантов за деньги Минфина. Высокотехнологичные компании смогут претендовать на финансирование только в следующем году.

21.07.2020    963    VKuser24342747    1       

Docker и Amazon Web Services провели взаимную интеграцию инструментов разработчика

Новость Интеграция ИТ-новость Новости компаний

Docker и Amazon вышли на новый этап партнерства. Компании завершили двустороннюю интеграцию инструментов разработчика: Elastic Container Service (ECS) и ECS on AWS Fargate A293; со стороны Amazon; Compose и Desktop developer – со стороны Docker.

20.07.2020    817    user1015646    0       

Министерство связи запустит единую платформу «Гостех» до конца 2021 года

Новость Законодательство ИТ-новость Минкомсвязь

Минкомсвязь определила правила проведения эксперимента по созданию единой цифровой платформы «Гостех». Поставщик и оператор системы до сих пор не назван.

17.07.2020    973    VKuser24342747    0       

Microsoft не планирует поддерживать PHP 8.0 для Windows

Новость Windows Интернет ИТ-новость Новости компаний

Инженер Microsoft Дейл Хирт объявил, что Microsoft не будет больше поддерживать сборки Windows для языка сценариев PHP начиная с версии 8.0 и выше. Но компания планирует пока «продолжить разработку и сборку PHP под Windows для 7.2, 7.3 и 7.4».

17.07.2020    977    SKravchenko    1       

«Яндекс» и Mail.ru по поручению правительства разработают аналог Zoom

Новость Mail.Ru ИТ-новость Минкомсвязь Новости компаний Облачные технологии Яндекс

Минкомсвязь совместно с российскими ИТ-компаниями хочет создать отечественного конкурента Zoom. В ведомстве убеждены, что России необходимо иметь свое приложение для видеоконференций.

16.07.2020    1244    VKuser24342747    4       

Amazon запустил сервис Honeycode для создания приложений без кода

Новость Интерфейсы ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

Новый сервис под названием Honeycode позволит клиентам Amazon Web Services без какого-либо опыта программирования создавать собственные приложения

16.07.2020    1117    SKravchenko    1       

Оператор маркировки запустил роуминговый обмен с ЭДО Лайт

Новость Infostart Software Partners Маркет Маркировка

К электронному документообороту от «Честного Знака», бесплатно доступному для представителей малого бизнеса, работающих с маркированным товаром, подключили роуминг с другими операторами.

14.07.2020    1802    Senator_I    0       

Создан дистрибутив Linux с рекордно быстрой загрузкой

Новость ОС Linux ИТ-новость

Разработчик Эрик Моквист представил Monolinux – дистрибутив Linux со скоростью загрузки в 0,37 с. на одноплатных ПК размером с кредитку.

13.07.2020    1210    user1015646    0       

AMD объявила о поддержке аппаратного ускорения машинного обучения в Windows 10

Новость Windows Искусственный интеллект Маркет Микроэлектроника

17 июня AMD объявила о поддержке проекта машинного обучения с ускорением на GPU в Windows 10. Это позволит пользователям и разработчикам с аппаратным обеспечением AMD получить доступ к процессам обучения ML и оттачивать свои навыки на компьютерах, которые они используют для повседневной работы.

13.07.2020    1243    SKravchenko    3