Ученые доказали превосходство квантовых компьютеров над классическими

30.10.2018      19373

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:
Обозреватель


Комментарии
Подписаться на ответы Инфостарт бот 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 27 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 31 31.10.18 00:41 Сейчас в теме
"Не будем вдаваться в математические подробности" - на этом можно было бы закончить, собственно, статью...
5. HAMMER_59 246 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 780 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 3 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

«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    706    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    770    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    540    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    700    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    886    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    565    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    713    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    754    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    411    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    689    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    959    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    500    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    763    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    1533    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    641    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    890    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    467    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    1387    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    758    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    1223    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    513    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    501    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    1232    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    724    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    1148    VKuser24342747    5       

3