![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
Резвый расчет: в РФ запустили самый точный квантовый процессор |
|
МЕНЮ Главная страница Поиск Регистрация на сайте Помощь проекту Архив новостей ТЕМЫ Новости ИИ Голосовой помощник Разработка ИИГородские сумасшедшие ИИ в медицине ИИ проекты Искусственные нейросети Искусственный интеллект Слежка за людьми Угроза ИИ ИИ теория Внедрение ИИКомпьютерные науки Машинное обуч. (Ошибки) Машинное обучение Машинный перевод Нейронные сети начинающим Психология ИИ Реализация ИИ Реализация нейросетей Создание беспилотных авто Трезво про ИИ Философия ИИ Big data Работа разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика
Генетические алгоритмы Капсульные нейросети Основы нейронных сетей Распознавание лиц Распознавание образов Распознавание речи Творчество ИИ Техническое зрение Чат-боты Авторизация |
2024-06-25 11:55 ![]() В России заработал сверхпроводниковый квантовый процессор, который показал самую высокую точность операций среди российских устройств. Его характеристики сопоставимы с достижениями ведущих мировых разработчиков квантовой техники. Более того, полученные параметры позволили специалистам с его помощью решить ряд сложных уравнений. Это прокладывает путь к дальнейшему практическому применению квантовых компьютеров, считают эксперты. Точность — определяющий фактор Российские ученые из научно-образовательного центра «Функциональные микро/наносистемы», который создан на базе Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана и Всероссийского научно-исследовательского института автоматики (ВНИИА) им. Н. Л. Духова, запустили в работу первый отечественный высокоточный сверхпроводниковый квантовый процессор. Точность выполнения на новом устройстве простых однокубитных алгоритмов (кубит — единица квантовых вычислений) составила 99,76%, а более сложных двухкубитных операций — 99,11%. ![]() Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана Достигнутые параметры — рекордные для российской науки и сопоставимы с лучшими мировыми достижениями. К примеру, в самом современном квантовом процессоре IBM Torino 133 с архитектурой Heron R1 средняя точность двухкубитных операций равна 99,14%, что лишь немного превышает российский результат. Справка «Известий» Квантовые процессоры — это устройства, которые используют принципы квантовой физики для обработки информации. В частности, вычислительные операции реализуются с помощью частиц в состоянии суперпозиции. То есть они могут находиться в нескольких местах или проявлять несколько свойств одновременно. Это позволяет производить множество параллельных операций, что ускоряет скорость расчетов и при этом задействовать меньше вычислительных мощностей. При этом результаты квантовых вычислений носят вероятностный характер. Как рассказали разработчики, процессор получил название Snowdrop 4Q. Это система, в которую входит сам чип на основе четырех кубитов, модули считывания их сигналов с параметрическими криоусилителями и блоки управляющей электроники.сооружения Полученные характеристики устройства позволили впервые в России реализовать серию сложных алгоритмов, которые состоят из сотни квантовых логических операций. В частности, была смоделирована намагниченность материала (модель Изинга), решено уравнение теплопроводности и реализован квантовый алгоритм для решения систем уравнений. — Лучшее испытание для процессора — это запустить на нем сложный алгоритм с использованием всех имеющихся кубитов, что мы и сделали. Непосредственно калибровка и полная характеризация квантовой системы — сложный процесс, и над ним мы работали последние три месяца. Точности логических операций, которых достиг наш чип, позволили провести целую серию операций, направленных на решение практических задач ФГУП ВНИИА, — сообщил «Известиям» ведущий разработчик квантовых процессоров Научно-образовательного центра Никита Смирнов. Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана Он добавил, что в рамках экспериментов ученые опробовали собственный метод смягчения ошибок, основанный на нейросетевом обучении. Для оценки результатов, полученных на процессоре Snowdrop 4Q, ученые запустили те же алгоритмы на 127-кубитном чипе IBM Eagle в облачном доступе. Точности российского процессора подтвердились на более мощном американском аналоге. — Одна из проблем квантовых процессоров в том, что кубиты — это не изолированная система. Они взаимодействуют с окружением, которое является источником шумов. Эти шумы приводят к тому, что квантовое состояние системы разрушается и переходит в случайное. Полностью побороть это явление невозможно, но можно использовать коррекцию ошибок, чтобы из большого числа кубитов собирать один логический, — отметил руководитель сектора квантовых вычислений Центра квантовых технологий МГУ Станислав Страупе. Квантовый сопроцессор Как рассказал научный руководитель ВНИИА Александр Андрияш, команда разрабатывает и реализует ряд практически значимых квантовых алгоритмов, позволяющих ускорить решение важных задач физического моделирования. — Мы достигли знакового результата, к которому шли почти три года — от разработки эффективного квантового алгоритма до его запуска на квантовом «железе». В итоге мы убедились в том, что наш подход работает и, более того, прокладывает путь к созданию практически полезного вычислителя. В планах — дальнейшее улучшение уже серийных технологии? изготовления квантовых устройств и увеличение количества кубитов с повышением точности квантовых операции?, — сообщил ученый. Он уточнил, что представленная разработка выступает в роли сопроцессора для классического компьютера. С его помощью специалисты смогут решить наиболее трудные для традиционной микроэлектроники подзадачи. Руководитель добавил, что чипы изготовлены по воспроизводимой технологии Научно-образовательного центра. Это позволяет, с одной стороны, развивать мощности уже созданного вычислительного комплекса, а с другой стороны, серийно изготавливать новые квантовые компьютеры, которые ориентированы на конкретные технические проекты. ![]() Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана — Преимущества сверхпроводниковых кубитов — в возможности выбора способов их связи друг с другом и методов реализации логических операций. При этом технология позволяет наращивать мощности компьютеров, увеличивая количество кубитов. Важно также, что производство таких устройств хорошо освоено, — прокомментировал разработку младший научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводниковые кубиты и квантовые схемы» Российского квантового центра Илья Симаков. К недостаткам же сверхпроводниковых кубитов относятся дефекты, которые в них присутствуют. Они влияют на работу устройств и способны создавать ошибки. Также реализации этих решений препятствует дороговизна оборудования для достижения сверхнизких температур. ![]() Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана Результат выполнения алгоритма HHL — Результаты, полученные учеными, по сути, означают, что в нашей стране создан независимый, работоспособный, пусть и небольшой, квантовый компьютер. Это дает возможность отечественным науке и промышленности решать задачи, используя квантовые вычисления, на собственной технологической базе, что позволяет прогрессировать вне зависимости от международной обстановки, — поделился своим мнением профессор кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники МГУ Николай Кленов. Он добавил, что, вероятно, уже в ближайшее время квантовые процессоры станут обязательной частью инфраструктуры любого суперкомпьютера. Это существенно расширит функционал вычислительных комплексов и обеспечит прорывы в материаловедении, ядерных технологиях, высокоточной микроэлектронике и других сферах. ![]() Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана Результаты расчетов динамики цепочки Изинга на процессорах Snowdrop 4Q и IBM Директор Физического института имени П.Н. Лебедева Николай Колачевский подчеркнул, что разработка архитектуры сверхпроводниковых квантовых процессоров достаточно хрупкая и требует от разработчиков изобретательности и высокой технической культуры. Однако, по его мнению, главное достижение российских ученых не в создании «железа», а в разработке эффективных способов для проведения расчетов с применением квантовых технологий. — В настоящее время в этой сфере не существует готовых решений, и каждая группа исследователей ищет самостоятельные пути. В частности, авторы проекта продемонстрировали возможности оптимизации вычислений квантовыми методами, разработав новаторские алгоритмы для уравнений теплопроводности и моделирования ряда сложных физических процессов, — подчеркнул эксперт. ![]() Фото: пресс-служба МГТУ им. Н. Э. Баумана Результаты характеризации квантового процессора Snowdrop 4Q Он добавил, что в этой сфере благодаря сильной отечественной физической и математической школе российские специалисты во многом опережают зарубежных разработчиков. Источник: iz.ru Комментарии: |
|