Ученые доказали превосходство квантовых компьютеров над классическими

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.



Источник: https://infostart.ru/journal/news/tekhnologii/uchenye-dokazali-prevoskhodstvo-kvantovykh-kompyuterov-nad-klassicheskimi_931241/
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_59 213 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 711 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

Red Hat заменит CentOS бесплатной Red Hat Enterprise Linux

Новость Linux ИТ-новость

Red Hat в декабре объявила о прекращении поддержки CentOS 8 в 2021 году. Это вызвало волну негодования среди разработчиков, но теперь всё встало на свои места: компания представила бесплатные версии Red Hat Enterprise Linux для команд.

сегодня в 14:02    836    user1015646    0       

Российские исследователи представили новый фреймворк для работы с большими данными

Новость Аналитика Искусственный интеллект ИТ-новость

Специалисты Национального центра когнитивных разработок ИТМО представили платформу, которая упростит создание моделей технологических и бизнес-процессов. Она поможет принимать эффективные управленческие решения в условиях отсутствия полных данных.

сегодня в 11:48    615    user1015646    0       

Конец Flash: Adobe стала блокировать динамический контент

Новость Интернет ИТ-новость

Компания Adobe блокирует Flash-контент на веб-сайтах, которые используют Flash Player. Разработчик больше не поддерживает устаревшую и небезопасную технологию.

сегодня в 09:55    953    user1015646    0       

Новая система находит ошибки при разработке ПО в режиме реального времени

Новость Автоматизация ИТ-новость

Специалисты исследовательской группы SOM Research Lab разработали инструмент проверки моделей программного обеспечения, который находит ошибки непосредственно в процессе создания модели, а не после ее завершения.

вчера в 15:15    1713    user1015646    0       

Искусственный интеллект научился обыгрывать людей, не зная правил игры

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Британская компания DeepMind представила новую разработку в сфере искусственного интеллекта. Система MuZero успешно обыгрывает опытных спортсменов и геймеров, даже не зная правил игры.

вчера в 13:42    1587    user1015646    2       

Тетрис помог повысить заполняемость отелей

Новость Автоматизация ИТ-новость

Алгоритм RoomTetris, разработанный исследователями из LION Laboratory (Learning and Intelligent Optimization) – Лаборатории обучения и интеллектуальной оптимизации, избавит отельеров от овербукинга. Вдохновением для ученых послужила игра «Тетрис».

19.01.2021    1304    user1015646    5       

Нейросеть научили создавать изображения по текстовому описанию

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Разработчики компании OpenAI представили нейронную сеть DALL-E. Она анализирует англоязычный текст и создает изображения на его основе.

19.01.2021    1470    user1015646    0       

Разработчики портируют Linux на Mac с процессором M1

Новость Linux Микроэлектроника

Компания Apple представила первые компьютеры на базе процессоров M1 собственной разработки. Разработчик Гектор Мартин решил создать сборку Linux специально для этих компьютеров. 

18.01.2021    928    user1015646    4       

10 стартапов в области машинного обучения, за которыми стоит следить в 2021 году

Новость Искусственный интеллект Стартапы

По данным Crunchbase, в 2020 году компании, связанные с искусственным интеллектом и машинным обучением, получили рекордное финансирование – 28 млрд долларов. Представляем список из 10 самых перспективных стартапов в этой области.

18.01.2021    1075    SKravchenko    0       

Fujifilm и IBM создали ленточный накопитель с рекордным объемом памяти

Новость Дата-центры ИТ-новость Облачные технологии

Fujifilm и IBM повысили емкость ленточных накопителей до рекордных 580 терабайт информации. Это значительно превосходит максимальную емкость SSD – 100 ТБ и жестких дисков – 30 ТБ.

13.01.2021    1327    user-programmist    0       

Эксперты назвали 10 навыков для ИТ-специалистов, которые обеспечат прибавку к зарплате

Новость Автоматизация Аналитика Искусственный интеллект ИТ-новость

Зарплаты в ИТ-сфере – одни из самых высоких, и у специалистов здесь существует масса возможностей для роста. Специалисты компании Burning Glass определили, какими навыками должны обладать сотрудники, нацеленные на максимальную прибавку к зарплате.

12.01.2021    1506    user1015646    2       

Против монополии: Apple получила патент на поисковый алгоритм

Новость ИТ-новость Новости компаний

Apple начала активно разрабатывать собственную поисковую систему. Из-за возможных антимонопольных санкций США против Google компания Тима Кука может лишиться возможности пользоваться сервисами поискового гиганта.

11.01.2021    820    VKuser24342747    0       

FreeBSD перевела репозиторий на Git

Новость Linux GitHub ИТ-новость

FreeBSD откажется от использования системы контроля версий Subversion (SVN) и перейдет на Git. Об этом в рассылке объявил разработчик Уорнер Лош.

30.12.2020    1440    user1015646    0       

Вышла бета-версия Go 1.16

Новость ИТ-новость Языки программирования

Предстоящее обновление языка программирования Go 1.16 с открытым исходным кодом включает поддержку процессора Apple, улучшения базовой библиотеки и среды выполнения. Релиз стабильной версии намечается на февраль 2021 года.

30.12.2020    1793    SKravchenko    0       

Microsoft позволит создавать пользовательские функции в Excel

Новость Infostart Software Partners Маркет

В Excel появилась новая функция – LAMBDA – для превращения пользовательских формул в многоразовые функции. Пользователи смогут создавать правила для управления данными внутри Excel, так же, как и в любом другом языке – Java, PHP или Python.

29.12.2020    2194    SKravchenko    2       

Microsoft и МТС планируют совместно развивать российский интернет вещей

Новость ИТ-новость Телекоммуникации Цифровая экономика

МТС и Microsoft договорились совместно развивать российский интернет вещей путем интеграции платформы для разработки решений интернета вещей Microsoft Azure IoT Central и сети интернета вещей NB-IoT МТС.

28.12.2020    1283    user-programmist    1       

Bloomberg оценил компанию JetBrains в $7 млрд

Новость ИТ-новость

По данным Bloomberg Billionaires Index, стартап JetBrains стоит около 7 млрд. долларов. В отличие от технологических компаний, которые продают акции для поддержки развития, руководители JetBrains не полагаются на средства венчурных капиталистов.

28.12.2020    1322    SKravchenko    0       

Cloudflare станет хостинг-провайдером для статических сайтов JAMstack

Новость Интернет ИТ-новость

Cloudflare запустила сервис Pages для создания сайтов при помощи подхода JAMstack. Веб-ресурсы, разработанные при помощи платформы, будут опубликованы в существующей сети провайдера CDN.

25.12.2020    1179    VKuser24342747    0       

GitHub откажется от аутентификации по логину и паролю

Новость GitHub ИТ-новость

Крупнейший хостинг репозиториев кода GitHub пересмотрит политику аутентификации. Пароли перестанут поддерживать – их полностью заменят токены и SSH-ключи.

24.12.2020    1274    user1015646    2       

В Telegram появятся платные функции

Новость ИТ-новость Мессенджеры

Основатель Telegram Павел Дуров рассказал о будущем мессенджера. Команда разработчиков планирует внедрить платные функции, чтобы компенсировать расходы на развитие сервиса.

23.12.2020    1509    user1015646    0       

Составлен рейтинг приложений для предустановки на смартфоны и умные ТВ

Новость Импортозамещение ИТ-новость

Минцифры опубликовало рейтинг приложений, которые с большой вероятностью будут рекомендованы для предустановки на смартфоны и Smart TV. Самые популярные варианты в различных категориях отобрали из более чем 100 заявок от разработчиков.

23.12.2020    1477    user1015646    4       

Microsoft запатентовала технологию оценки эффективности совещаний

Новость Искусственный интеллект ИТ-новость

Microsoft реализует системы мониторинга сотрудников для оценки производительности организации. Одно из последних решений компании – вычислительная система Meeting Insight от Microsoft, которая способна создать «оценку качества» проведенного совещания.

22.12.2020    1747    capitan    1       

Octoverse 2020: GitHub опубликовал главный отчет года

Новость GitHub ИТ-новость

Крупнейший хостинг репозиториев кода GitHub назвал 2020-й «годом экстраординарных изменений». Переход на удаленку повысил продуктивность работы команд и позволил уделять больше времени проектам с открытым исходным кодом.

22.12.2020    1767    user1015646    0       

Автогигант Hyundai купит Boston Dynamics

Новость ИТ-новость Робототехника

Производитель самых известных роботов в мире сменил владельца. Компанию Boston Dynamics приобрел корейский автомобильный концерн Hyundai.

21.12.2020    1833    user1015646    3       

Разработчик запустил аналог Tinder для программистов

Новость ИТ-новость

Приложение для знакомств Tinder привлекает простотой интерфейса: свайп влево – отказ от общения, вправо – намерение познакомиться. Американский разработчик Бен Авад запустил аналогичное приложение для программистов.

18.12.2020    2197    user1015646    2