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 16 31.10.18 00:41 Сейчас в теме
"Не будем вдаваться в математические подробности" - на этом можно было бы закончить, собственно, статью...
5. HAMMER_59 214 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 712 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

Российский разработчик создал неофициальную версию Clubhouse для Android

Новость Android ИТ-новость Мессенджеры Мобильные приложения

Бывший разработчик из «ВКонтакте» Григорий Клюшников выпустил приложение для Android, предоставляющее доступ к большинству функций Clubhouse. Официально соцсеть доступна только пользователям iOS.

26.02.2021    1718    VKuser24342747    0       

Масштабное обновление Trello: пять новых видов досок и интеграция с Google Docs

Новость ИТ-новость Новости компаний

Компания Atlassian выпустила масштабное обновление сервиса управления проектами Trello. Разработчики изменили дизайн, добавили пять новых видов досок и реализовали для карточек возможность отображать информацию из сторонних сервисов.

25.02.2021    2705    user1015646    0       

Видеоигра на базе нейросетевого генератора текстов стала бизнес-консультантом

Новость Видеоигры Искусственный интеллект ИТ-новость

Энтузиаст использовал возможности текстового квеста, генерирующего разнообразные миры при помощи нейросети GPT-3, чтобы получать советы по ведению бизнеса. Часть идей ИИ оказалась пригодной для использования.

25.02.2021    1654    VKuser24342747    1       

В ближайшие годы возрастет потребность в персонале центров обработки данных

Новость Дата-центры ИТ-новость Цифровая экономика

Согласно отчету Uptime Institute, количество сотрудников, необходимых для обеспечения работы ЦОД, вырастет с 2 млн. в 2019 году до 2,3 млн. в 2025 году.

24.02.2021    1897    SKravchenko    0       

Google кардинально изменит дизайн Android 12

Новость Android Google ИТ-новость Мобильные приложения Новости компаний

Компания Google анонсировала глобальное обновление популярной операционной системы Android. Новая версия выйдет под номером 12. Говорят, что Android 12 назовут «Snow cone» – летний десерт из сладкого колотого льда.

24.02.2021    2145    mouse187    0       

Google представила новый сервис для поиска уязвимостей в открытом ПО

Новость Google Безопасность ИТ-новость

Компания Google запустила платформу с открытым исходным кодом OSV (Open Source Vulnerabilities). Она создана для поиска и закрытия уязвимостей в свободном ПО.

18.02.2021    1297    user1015646    0       

Отечественная компания представила сервер приложений Java EE

Новость ИТ-новость Новости компаний Языки программирования

Российская компания Bellsoft представила отечественный аналог сервера Oracle и IBM для JavaEE. Раньше продукт на базе открытого кода был доступен только для некоторых клиентов организации.

17.02.2021    2346    VKuser24342747    4       

Rustоманы из Долины: Google, Microsoft, Huawei, Mozilla и AWS основали фонд поддержки языка программирования

Новость Google ИТ-новость Новости компаний Языки программирования

Rust – перспективный язык, который широко применяется в разработке операционных систем и высоконагруженных веб-сервисов. Rust Foundation будет заниматься поддержкой и развитием языка.

16.02.2021    1588    user1015646    0       

В Microsoft Teams появилась платформа для общения и обучения

Новость Интернет ИТ-новость Мессенджеры Новости компаний

Microsoft добавила новые функции в корпоративный мессенджер Teams. В подключенной к нему платформе Viva можно пройти обучение, пообщаться с коллегами или улучшить организацию работы.

15.02.2021    3164    user1015646    0       

Google рассказала, как защищает Android от взломов

Новость Android Google Безопасность ИТ-новость

Google опубликовала информацию о том, как компания пытается улучшить безопасность Android, и какие шаги предпринимаются для борьбы с распространенными угрозами. Отчеты об уязвимостях играют в этом значительную роль.

12.02.2021    1878    SKravchenko    0       

Для регионов разработают приложение онлайн-записи на прием к врачам

Новость ИТ-новость Медицина Минкомсвязь Цифровая экономика

О возможностях приложения рассказали в Минздраве и Минцифре.

10.02.2021    1809    Senator_I    2       

Google разработает новую мобильную ОС

Новость MobileOS Google ИТ-новость Мобильные приложения

Корпорация Google создаст мобильную операционную систему для повышения безопасности использования устройств. Проект запущен под рабочим названием microdroid.

09.02.2021    2119    user1015646    0       

Google закрывает собственную игровую студию Stadia

Новость Google Видеоигры ИТ-новость Новости компаний

1 февраля Google официально закрыл собственную студию разработки игр для проекта Stadia, чтобы сосредоточить внимание на технологиях, лежащих в основе платформы.

09.02.2021    1458    SKravchenko    0       

Google представила технологию для замены cookies

Новость Google Интернет ИТ-новость

Методы сбора файлов cookies для повышения точности подбора рекламы не раз упрекали в нарушении личного пространства пользователей. Компания Google представила технологию, которая позволит отказаться от cookies и повысить уровень конфиденциальности.

09.02.2021    1238    user1015646    0       

Украинская команда FireWay одержала победу в хакатоне NASA Space Apps Challenge 2020

Новость ИТ-новость Стартапы

Украинская команда FireWay из Днепра стала победителем международного хакатона NASA Space Apps Challenge. Их изобретение было описано как «решение, которое демонстрирует наиболее инновационное использование технологии».

05.02.2021    1947    SKravchenko    2       

Китайцы разработали целых две альтернативы Flash

Новость Интернет ИТ-новость

Китайцам пришлось разработать собственную технологию ReFla взамен Flash для предотвращения сбоев в работе систем. Также они выпустили доработанную версию Flash Player с кодом 34.0.0.92.

04.02.2021    2075    mouse187    4       

Популярные дистрибутивы Linux могут лишиться поддержки Chromium

Новость Linux Google Интернет ИТ-новость

Из дистрибутивов Arch Linux, Fedora, Debian, Slackware и openSUSE может исчезнуть поддержка браузеров на движке Chromium. Причина – жесткие правила Google, из-за которых возникли проблемы с синхронизацией данных.

03.02.2021    2360    user1015646    3       

Microsoft участвует в разработке цифрового паспорта вакцинации от Covid-19

Новость ИТ-новость Медицина

Крупнейшие корпорации из сектора здравоохранения и ИТ-гиганты, такие как Microsoft, Salesforce и другие, объединились для создания цифровых идентификационных карт, которые подтверждают статус вакцинации против Covid-19.

02.02.2021    1738    capitan    3       

Что нового в Chrome 88: проверка надежности паролей и поддержка профилей

Новость Google Интернет ИТ-новость

Компания Google представила новый релиз браузера Chrome и обновила движок Chromium. Теперь ПО будет предупреждать о небезопасных паролях, а пользователь сможет создать привязанный к учетной записи профиль для персонализации работы в сети.

01.02.2021    2205    user1015646    0       

280 символов для науки: Twitter откроет доступ ученым к архиву твитов

Новость ИТ-новость Соцсети

Twitter предоставит академическим исследователям социальных сетей бесплатный доступ почти ко всем твитам. Исключение площадка сделает только для заблокированных аккаунтов.

29.01.2021    1473    VKuser24342747    1       

Отключение Flash на сутки лишило город железнодорожных служб

Новость Интернет ИТ-новость

Прекращение поддержки Flash парализовало работу железнодорожной сети китайского города-миллионника. Организация проигнорировала предупреждения Adobe о грядущем отключении технологии.

29.01.2021    1851    VKuser24342747    1       

Amazon представил форк Elasticsearch с открытым исходным кодом

Новость ИТ-новость Новости компаний Облачные технологии

Компания Amazon намерена развивать собственную версию решения для поиска, хранения и анализа данных Elasticsearch. Форк можно будет использовать в проектах с открытым исходным кодом.

28.01.2021    2264    user1015646    0       

Наниматели назвали самые востребованные языки программирования

Новость Аналитика ИТ-новость Языки программирования

Компания по обучению программистов CodinGame составила рейтинг самых востребованных языков программирования среди нанимателей. Для этого организация опросила 15 тыс. разработчиков и менеджеров по персоналу.

27.01.2021    2472    SKravchenko    1       

Вышел новый мировой стандарт Wi-Fi 6E. В России он не доступен

Новость ИТ-новость Телекоммуникации

В мире стартовало лицензирование и распространение устройств для работы с новым стандартом беспроводных сетей Wi-Fi 6E. В России стандарт не будет поддерживаться, поскольку частота в 6 ГГц уже занята.

26.01.2021    2062    user-programmist    2       

CES 2021: главные анонсы первой технологической выставки года

Новость Инновации ИТ-новость Микроэлектроника

CES (Consumer Electronics Show) в Лас-Вегасе традиционно открывает год на мировом рынке технологий. Из-за ограничений, связанных с пандемией, выставку провели онлайн, но это не помешало производителям представить интересные новинки.

25.01.2021    2551    user1015646    2