Ученые сократили время квантового обучения с 20 миллионов лет до 15 минут

Исследователи из Технического университета Дании, совместно с коллегами из США, Канады и Южной Кореи, разработали инновационный метод, позволяющий значительно ускорить процесс обучения квантовых систем. Традиционные подходы, основанные на многократных измерениях и статистическом анализе, сталкиваются с серьезными ограничениями в квантовом мире. Неизбежный шум измерений и принцип неопределенности Гейзенберга существенно затрудняют получение достоверной информации, а сложность систем требует астрономического числа экспериментов, делая обучение нереалистичным.

Новый подход, описанный в журнале Science, использует запутанный свет и коллективные измерения для демонстрации явного квантового преимущества на масштабируемой фотонной платформе. Профессор Ульрик Лунд Андерсен из DTU Physics, ведущий автор исследования, подчеркнул, что это первое доказанное квантовое преимущество для фотонной системы. Простота оптической установки, по его мнению, должна стимулировать поиск новых областей применения, таких как сенсорика и машинное обучение.

Классические методы обучения, основанные на раздельных измерениях проб, требуют экспоненциального роста числа выборок с увеличением размера системы. Даже адаптивные методы не способны преодолеть это ограничение. Предыдущие эксперименты с использованием сверхпроводящих кубитов намекали на квантовое преимущество, но масштабирование таких систем оставалось сложной задачей. Исследователи из Дании выбрали иной путь, отказавшись от кубитов в пользу фотонной платформы с непрерывными переменными. Это позволило одновременно работать с более чем сотней оптических мод и кодировать информацию во времени, а не в отдельных частицах.

В основе задачи обучения лежат случайные многомодовые процессы смещения, описывающие шум в оптических технологиях. Эти процессы имеют широкое применение, от детектирования гравитационных волн до поиска темной материи и микроскопического зондирования сил. Традиционное обучение таких процессов требует реконструкции характеристической функции, отражающей распределение шума. Однако, наиболее важные, высокочастотные части этой функции, содержащие тонкие особенности, сложно разрешить. Теоретические расчеты предсказывают, что без использования квантовой запутанности, для их изучения потребуется экспоненциальное число выборок.

Команда DTU обошла это ограничение, применяя квантовую запутанность. Каждый режим пробной волны был сопряжен с режимом памяти, образуя состояние Эйнштейна-Подольского-Розена (EPR). После прохождения через процесс смещения, пробный режим и режим памяти измеряются совместно. Эти совместные измерения выявляют корреляции в амплитуде и фазе с точностью, определяемой степенью сжатия света. Таким образом, время, необходимое для решения задач квантового обучения, сократилось с теоретических 20 миллионов лет до практических 15 минут.


По материалам: thebrighterside.news

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Иран: удары по авиабазе Вахдати и складам ракет, зафиксированы тяжёлые разрушения (видео)

Опубликованы кадры атаки на авиабазу Вахдати и хранилища ракет в Иране. Объекты получили значительные повреждения.

Иран ударил по Димоне: 20 раненых, ПВО провалило перехват

Иранская баллистическая ракета пробила израильскую ПВО и взорвалась в Димоне. 20 пострадавших, среди них есть раненые у ядерного объекта в Негеве.

Хизбалла обстреляла Север: ранены в Маалот-Таршихе (видео)

Пять человек получили ранения при попадании ракеты в дом в Маалот-Таршихе. ЦАХАЛ отвечает ударами по Южному Ливану.

Иран нанес массированный удар ракетами и дронами по Израилю и арабским странам (видео)

Иранские СМИ сообщают о запуске новой волны ракет и дронов по целям в Израиле, Саудовской Аравии, ОАЭ, Катаре, Бахрейне и Омане.

Иран атаковал Саудовскую Аравию: более 80 дронов за сутки

Напряженность на Ближнем Востоке резко возросла после того, как Саудовская Аравия обвинила Иран в массированной атаке беспилотниками. По данным Минобороны королевства, за последние 24 часа по его территории было выпущено более 80 иранских дронов.

Больше из категории

Квантовая сеть вышла из лаборатории на улицы Манхэттена

Квантовая сеть больше не лабораторный проект. Cisco успешно продемонстрировала ее работу на улицах Манхэттена, используя существующие оптоволоконные линии. Это шаг к квантовому интернету.

Tesla строит гигантский завод по производству чипов

Tesla запускает гигантский завод по производству чипов Terafab. Проект обеспечит компонентами миллионы электромобилей и роботов, снижая зависимость от внешних поставщиков.

Palantir: ИИ решает исход боевых операций (видео)

На AIPCon 9 офицер Пентагона показал систему Maven, которая за секунды анализирует разведданные и планирует удары.

Квантовые вычисления: 94 защищенных кубита превзошли «голый» процессор

Исследователи Quantinuum добились прорыва в квантовых вычислениях, продемонстрировав работу 94 защищенных логических кубитов. Это открывает новые горизонты для отказоустойчивых квантовых систем.

Теперь можно писать Claude как другу: iPhone-шорткат превращает ИИ в личного ассистента

iPhone-шорткат превращает Claude в личного ассистента. Теперь можно общаться с ИИ через SMS, как с другом, без открытия отдельных приложений.

Израильский стартап привлек 58 миллионов долларов на AI-платформу для брендов

Израильский стартап BrandShield привлек 58 миллионов долларов. AI-платформа для защиты брендов от мошенничества и подделок усилит глобальное присутствие.

Tesla готовится к своему «моменту iPhone» с роботами Optimus

Tesla готовится к своему «моменту iPhone» с роботами Optimus. Компания может повторить успех Apple, перейдя от электромобилей к робототехнике.

Nokia и KDDI защитили дата-центр от квантовых компьютеров

Nokia и KDDI успешно протестировали квантовую защиту для дата-центров в Японии. Новая архитектура обеспечивает безопасность данных от квантовых угроз.