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 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 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 20 31.10.18 00:41 Сейчас в теме
"Не будем вдаваться в математические подробности" - на этом можно было бы закончить, собственно, статью...
5. HAMMER_59 218 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 720 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 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

Google добавит в Chrome режим приоритетной загрузки сайта по HTTPS

Новость Безопасность Интернет ИТ-новость

В новой версии Google Chrome появится режим HTTPS-First, который заставит браузер всегда пытаться загружать сайты по защищенному протоколу. В будущих релизах веб-обозревателя эта функция будет включена по умолчанию.

21.07.2021    656    VKuser24342747    0       

JetBrains назвала JavaScript и SQL самыми популярными языками в России

Новость Аналитика ИТ-новость Языки программирования

Компания JetBrains провела ежегодный опрос об экосистеме разработки в 2021 году. В нем приняли участие 31 743 разработчика из 183 стран, в том числе из Российской Федерации и СНГ.

21.07.2021    1010    VKuser24342747    2       

MongoDB с последней версией Atlas стал бессерверным

Новость СУБД ИТ-новость

13 июля MongoDB представила версию 5.0 платформы баз данных NoSQL. Последние обновления поддерживают многие рабочие нагрузки в бессерверном режиме. Новая версия включает новые возможности для приложений и улучшения конфиденциальности и безопасности.

20.07.2021    1339    SKravchenko    1       

«Яндекс» представил уникальный сервис для автоматического перевода видео

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость Новости компаний Яндекс

«Яндекс» разработал прототип сервиса на базе нейросети, который в режиме реального времени переводит иностранные ролики на русский язык и озвучивает их. По словам компании, технология не имеет аналогов в мире.

20.07.2021    709    VKuser24342747    1       

Появился способ игнорировать запрет установки Windows 11 на слабые ПК

Новость Windows ИТ-новость

Новая Windows 11 не может быть установлена на компьютеры, которые не соответствуют системным требованиям, определенным разработчиками. Однако продвинутые пользователи нашли способ обойти это ограничение.

19.07.2021    754    VKuser24342747    0       

На свежих процессорах Intel создали микрокомпьютер под Windows 10

Новость Windows Гаджеты ИТ-новость Микроэлектроника

Энтузиасты и стартаперы полюбили Arduino и Raspberry Pi. Но инженеры Commate Computer (Commell) пошли дальше и представили миниатюрный ПК LE-37O на базе новейших чипов Intel Tiger Lake. И на нем можно запустить Windows 10.

16.07.2021    905    user1015646    3       

Вот это поворот: Microsoft выпустила дистрибутив Linux

Новость Linux ИТ-новость Новости компаний

Пока мир замер в ожидании новой Windows 11, Microsoft решила преподнести пользователям большой сюрприз – и представила собственный дистрибутив Linux, CBL-Mariner 1.0.

15.07.2021    1325    user1015646    2       

Стартовала программа возмещения затрат разработчикам на скидки для малого бизнеса

Новость Законодательство Импортозамещение ИТ-новость Облачные технологии

Утверждена программа, в которой предусмотрено субсидирование разработки облачного программного обеспечения для малого и среднего бизнеса, а также скидки на софт, разработанный в рамках данной программы, до 50%.

15.07.2021    613    ЕленаЧерепнева    0       

Исследователи установили: ИИ-программы для собеседований не понимают речь соискателя

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Эксперты из Массачусетского технологического института (MIT) изучили приложения, анализирующие резюме кандидатов. Ученые пришли к выводу, что такой софт плохо справляется с задачами и дает неверные результаты.

14.07.2021    495    VKuser24342747    1       

Юбилейный индекс TIOBE на июль. Рейтинг отмечает 20-летие

Новость ИТ-новость Рейтинг Языки программирования

Ежемесячный индекс TIOBE показывает, какие языки программирования наиболее популярны, и как их популярность растет с течением времени. В июле TIOBE отмечает 20-летие, публикует новый рейтинг и график популярности языков программирования за 20 лет.

12.07.2021    1028    SKravchenko    0       

Google сделает обязательной двухэтапную аутентификацию для аккаунтов разработчиков

Новость Google ИТ-новость Мобильные приложения

До конца года всем разработчикам мобильных приложений для продуктов Google нужно подключить двухэтапную аутентификацию. Также им придется пройти дополнительную верификацию личности. 

08.07.2021    1007    VKuser24342747    1       

Google установил новый обязательный формат для Android-приложений

Новость Google ИТ-новость Мобильные приложения Новости компаний

Компания Google объявила, что стандарт приложений Android App Bundle (AAB) станет обязательным в Play Store. Он заменит монолитный формат APK.

07.07.2021    1578    user1015646    0       

Токен исходного кода интернета продали с аукциона

Новость ИТ-новость

NFT-токены – уникальные двойники цифровых произведений – становятся все популярнее: их стали предлагать на традиционных аукционах с вековой историей. На этот раз ушел с молотка токен исходного кода интернета – на Sotheby’s его продали за 5,43 млн долларов США.

06.07.2021    2198    user1015646    0       

Российский разработчик научил нейросеть генерировать голос Геральта из The Witcher 3

Новость Видеоигры Искусственный интеллект ИТ-новость

Программист под ником nikich340 создал модификацию A Night to Remember для игры The Witcher 3: Wild Hunt, в которую добавлены новые реплики главного героя, озвученные нейросетью. 

06.07.2021    1509    VKuser24342747    0       

Linux получил крупнейшее обновление с момента выпуска пятой версии

Новость Linux ИТ-новость

Представлен первый стабильный релиз ядра Linux 5.13. По словам Линуса Торвальдса, это один из самых значительных релизов 5.x. ОС получила возможность корректно работать на процессорах Apple M1 и Intel Alder Lake.

05.07.2021    1555    VKuser24342747    4       

Amazon запустил конкурс на поиск уязвимостей AWS BugBust

Новость Безопасность ИТ-новость

Компания Amazon объявила о новом челлендже по поиску уязвимостей в AWS. И это не традиционная баунти-программа: здесь куда больше геймификации и амбициозная цель – совместно избавиться от 1 миллиона багов.

05.07.2021    1579    user1015646    0       

ИИ-помощник для программистов от Microsoft сможет дописывать код

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Microsoft и GitHub представили совместный проект Copilot («второй пилот») на базе технологий организации OpenAI. Ассистент способен анализировать код и предлагать варианты завершения строк в зависимости от контекста. 

05.07.2021    1786    VKuser24342747    2       

В России начнет работу единая статистическая платформа

Новость Аналитика ИТ-новость

Правительство согласовало положение, которое предусматривает создание к 2022 году сервиса для объединения всех государственных ресурсов статистики. Новая разработка также унифицирует принципы работы с данными. 

02.07.2021    1103    VKuser24342747    0       

Обновление GitLab 14: представлены новые DevOps-инструменты в рамках единой платформы

Новость ИТ-новость

Компания GitLab Inc. выпустила свежий релиз – теперь с интегрированной платформой DevOps-специалистов.

01.07.2021    1650    user1015646    0       

Отечественные компании разработали автоматизированную систему для муниципальных услуг

Новость Автоматизация ИТ-новость

«Базальт СПО», МЦСТ, «Байкал Электроникс», ЭОС и «МойОфис» представили многоместное автоматизированное рабочее место (АРМ). Для тестового запуска системы выбраны госучреждения Орла. 

01.07.2021    1131    VKuser24342747    1       

Новый доклад CompTIA: в Европе вырос спрос на технических специалистов

Новость ИТ-новость

Согласно новому отчету CompTIA, одной из ведущих торговых ассоциаций ИТ-индустрии, спрос работодателей на технических работников в 10 европейских странах увеличился за первый квартал 2021 года. Работодатели разместили 900 тысяч объявлений о вакансиях.

01.07.2021    1525    SKravchenko    0       

Раскрыта неожиданная особенность Windows 11

Новость Windows

При установке Windows 11 на некоторые компьютеры могут возникнуть проблемы. Все дело в инструментах безопасности новой версии операционной системы.

30.06.2021    1298    user1015646    0       

Новый фреймворк Google защитит от встраивания вредоносного кода 

Новость Google

Компания Google представила новый фреймворк SLSA. Он защитит ПО от внедрения вредоносного кода в процессе разработки. 

29.06.2021    700    user1015646    0       

Работу чиновников ускорит отечественная система автоматизации

Новость Автоматизация Минкомсвязь

Минцифры планирует к 2024 году установить в госорганах отечественную систему автоматизации рабочих мест. Вместо предполагаемого эксперимента будет полноценное внедрение. 

29.06.2021    801    VKuser24342747    0       

Google профинансирует добавление поддержки языка Rust в ядро Linux

Новость Linux Google ИТ-новость Новости компаний Языки программирования

Google заявила, что финансирует проект по повышению безопасности Linux, где часть ядра будет написана на языке программирования Rust. Усилия по модернизации могут повысить безопасность в сети и на устройствах.

28.06.2021    2943    SKravchenko    0