Учёные МИСИС обучили нейросеть исправлять ошибки в квантовых вычислениях

Кубиты слишком чувствительны к внешним помехам, что мешает запуску сложных вычислений. Российские исследователи нашли способ бороться с этой проблемой, создав самообучающуюся систему на основе нейросетей, которая корректирует ошибки и делает квантовые вычисления более надёжными.

Учёные МИСИС обучили нейросеть исправлять ошибки в квантовых вычислениях

Главная проблема квантовых компьютеров — высокая чувствительность кубитов к шумам, из-за чего в вычисления закрадываются ошибки, мешающие запуску сложных алгоритмов. Чтобы справиться с этим, учёные из МИСИС разработали самообучающуюся систему на базе нейросетей, которая выявляет и исправляет ошибки в режиме реального времени. Новая методика сочетает в себе возможности классических алгоритмов и интеллектуальных решений, что позволяет ей становиться только точнее по мере увеличения числа кубитов — а именно это и является ключевым вызовом в развитии квантовых технологий.

Квантовые системы подвержены внешнему влиянию, и даже минимальные отклонения приводят к серьёзным искажениям результата, накапливаясь с каждым вычислением. Для создания надёжных квантовых компьютеров нам нужно минимизировать эти погрешности.
Алексей Фёдоров, директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС.

Разработанный алгоритм базируется на рекуррентных нейросетях, анализирующих временные ряды данных, полученных в процессе периодического измерения вспомогательных кубитов. Такой подход делает систему адаптивной и позволяет ей работать с разными типами кодов коррекции ошибок.

Учёные протестировали метод на сверхпроводящих кубитах, используя семейство циклических кодов коррекции, и подтвердили его эффективность. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review A (Q1), а также доступны на платформе arXiv.

Ключевое преимущество нашей системы — способность обучаться на данных конкретного квантового устройства. Это критически важно, так как в реальных условиях характер ошибок зачастую отличается от прогнозируемых моделей. Кроме того, алгоритм не привязан к какому-то одному коду коррекции, что делает его универсальным и удобным для масштабирования.
Инженер лаборатории сверхпроводниковых квантовых технологий НИТУ МИСИС и научный сотрудник Российского квантового центра Илья Симаков.

Читайте также

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

ИИ OpenAI обнаружил критические уязвимости в PHP, угрожавшие миллионам сайтов

ИИ OpenAI обнаружил критические уязвимости в PHP, угрожавшие миллионам сайтов

Nvidia показала крошечных роботов-уток, которые ходят, делают сальто и падают на сцене

Nvidia показала крошечных роботов-уток, которые ходят, делают сальто и падают на сцене

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

vivo X500 E может оказаться копией V80 без серьёзных изменений

vivo X500 E может оказаться копией V80 без серьёзных изменений

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Астрономы узнали точную дату создания Ван Гогом «Звездной ночи»

Астрономы узнали точную дату создания Ван Гогом «Звездной ночи»