Российский исследователь нашел способ заметно ускорить обучение нейросетей на квантовых компьютерах. По расчетам, с новым математическим инструментом нужное решение находится более чем в 300 раз быстрее, чем при классическом переборе. Автор разработки — старший преподаватель МАДИ Цезарь Пронин. Рассказываем, в чем заключается способ. Как работает «квантовый оракул» В основе подхода лежит алгоритм Гровера, который давно The post В 326 раз быстрее: в РФ придумали «навигатор», который ускоряет квантовые вычисления appeared first on BeInCrypto.
Российский исследователь нашел способ заметно ускорить обучение нейросетей на квантовых компьютерах. По расчетам, с новым математическим инструментом нужное решение находится более чем в 300 раз быстрее, чем при классическом переборе.
Автор разработки — старший преподаватель МАДИ Цезарь Пронин. Рассказываем, в чем заключается способ.
Хотите еще эксклюзивных новостей и аналитики? Подписывайтесь на наш телеграм-канал, обсуждайте новости и делитесь мнениями о последних событиях рынка в чате!
В основе подхода лежит алгоритм Гровера, который давно используют для поиска решений в квантовых вычислениях. Его сила в том, что он проверяет множество вариантов не по очереди, а одновременно. Но чтобы алгоритм пришел к верному ответу, ему нужен так называемый оракул. Это математическая функция, которая узнает правильное решение и смещает вероятность в его пользу, делая нужный сигнал сильнее.
Пронин предложил собственный способ построить такой оракул. В министерстве описывают его как алгоритм-навигатор: он ведет вычисления прямо к ответу и избавляет от долгого перебора.
Главная трудность здесь в том, что все квантовые операции должны быть строго обратимыми. Промежуточные вычисления приходится откатывать назад так, чтобы не потерять ни бита информации. Ученый решил эту проблему, взяв на роль оракула обратимый квантовый умножитель. Для этого он привел в систему матричный аппарат и создал квантовые версии базовых логических операций NOT, AND, OR и XOR, а также полного сумматора.
На этой основе исследователь сформулировал концепцию обучения квантового персептрона, то есть базового элемента нейросети. Оракул в такой схеме строится на базе функции активации. В Минобрнауки назвали работу важным шагом к появлению реальных прикладных квантовых нейросетей.
Выигрыш в скорости выглядит внушительно. Согласно расчетам на примере 16-кубитного регистра, алгоритм Гровера с новым оракулом справляется с задачей примерно в 326 раз быстрее классического перебора.
Речь пока идет о теоретическом фундаменте. Но именно он, по замыслу, должен помочь будущим квантовым процессорам перейти от абстрактных задач к прикладным: в промышленности и социальной сфере, с обработкой огромных массивов данных за доли секунды.
Впереди еще немало работы. Исследователь планирует масштабировать подход для 2-3-кубитных регистров, адаптировать его под симуляторы и NISQ-устройства, то есть квантовые компьютеры промежуточного масштаба, а также разобраться с разрядностью квантовой арифметики.
The post В 326 раз быстрее: в РФ придумали «навигатор», который ускоряет квантовые вычисления appeared first on BeInCrypto.
JOIN
