Четверг, 5 февраля, 2026

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

Жестокое нападение на школьниц в Нетании: видео вызвало шок

Шокирующее нападение на школьниц в Нетании: видео зафиксировало жестокое избиение. Инцидент вызвал широкий резонанс и обеспокоенность.

Министерство финансов вернет деньги, ошибочно удержанные у резервистов

Минфин Израиля вернет ошибочно удержанные десятки тысяч шекелей у сотен резервистов. Разбираемся в причинах и сроках возврата средств.

Дувдеван задержал двух террористов в лагере Эль-Амари (видео)

Бойцы спецподразделения Дувдеван провели ночную операцию в лагере Эль-Амари и арестовали двух террористов, участвовавших в атаках во время войны.

Минздрав бьет тревогу: онкология в Израиле на грани коллапса

Система онкологии в Израиле на грани полного истощения. Минздрав предупреждает о критической ситуации, а врачи бьют тревогу из-за нехватки персонала и ресурсов.

ЦАХАЛ задержал террористов у Дженаина (видео)

Военные провели рейд в Силат-аль-Харитья и Эль-Ямун, задержали нескольких подозреваемых и ранили стрелявшего с мотоцикла боевика.

Top Tags:

Больше из категории

Ученые заглянули в квантовый вакуум: как рождается материя из «ничего»

Физики подтвердили: рождение материи из квантового вакуума реально. Частицы рождаются из столкновений на ускорителе RHIC, сохраняя свойства виртуальных частиц.

SpaceX запустит миллион спутников для дата-центров в космосе

SpaceX готовит грандиозный проект: вывод до миллиона спутников для создания космических дата-центров. Это изменит будущее облачных вычислений и обработки данных.

Квантовый прорыв: Стэнфордские ученые приблизили эру миллионных кубитов

Стэнфордские ученые сделали прорыв в создании квантовых компьютеров. Разработаны оптические резонаторы, приближающие эру миллионных кубитов и ускоряющие сложные вычисления.

1200 дунамов пустыни накормят Израиль: беспрецедентное соглашение открывает новую эру в Рамат-Негеве

1200 дунамов пустыни выделено для расширения исследований в области сельского хозяйства. Новое соглашение открывает беспрецедентные возможности для инноваций в Рамат-Негеве.

IonQ покупает SkyWater: квантовые компьютеры получат американскую прописку

IonQ покупает SkyWater, крупнейшего производителя полупроводников в США, за 1,8 млрд долларов. Это позволит ускорить разработку квантовых компьютеров и обеспечить их производство в Америке.

SpaceX вывела на орбиту 25 спутников Starlink

SpaceX успешно запустила 25 спутников Starlink. Ракета Falcon 9 стартовала с базы Ванденберг, выведя аппараты на низкую околополярную орбиту Земли.

Nvidia тратит $20 млрд на стартап: ответ Google в гонке ИИ

Nvidia вложила $20 млрд в стартап, чтобы усилить позиции в гонке ИИ. Это ответ на растущее влияние Google и переход к инференсу.

Израильские ученые разработали революционную технологию для борьбы с ожирением

Израильские ученые создали прорывную технологию лечения ожирения. Микророботы доставляют лекарства в жировые клетки, обещая высокую эффективность и безопасность. Ожидается, что метод изменит подходы к борьбе с лишним весом.

Популярные категории