Битва за вычислительное превосходство: квантовый отжиг против классического подхода

12 марта компания D-Wave Quantum Inc. (Бёрнаби, Канада) объявила, что с помощью квантового отжига удалось решить задачу симуляции магнитных материалов, выполнение которой на классическом суперкомпьютере потребовало бы миллионов лет и энергии, превышающей годовое энергопотребление всей планеты.
Битва за вычислительное превосходство: квантовый отжиг против классического подхода
Изображение носит иллюстративный характер

Технология квантового отжига использует принципы квантовой механики и особенности множественных связей кубитов, что позволяет эффективно моделировать динамику спиновых стекол в двух-, трёхмерных и бесконечных системах и способствует разработке новых металлов для создания смартфонов, жёстких дисков и специализированных медицинских сенсоров.

Mohammad Amin, главный научный сотрудник D-Wave, заявил: «Это симуляция магнитных материалов. Магнитные материалы чрезвычайно важны для промышленности и повседневной жизни», а Andrew King, квантовый специалист компании, добавил: «Это прорывное достижение в квантовых вычислениях. Мы впервые продемонстрировали квантовое превосходство для реальной задачи».

Результаты экспериментов, опубликованные 12 марта в журнале Science, подчеркивают значимость использования квантового отжига для решения сложных задач материаловедения, при этом демонстрируя принципиальные преимущества нового подхода.

Контраргументом стала группа исследователей во главе с Джозефом Тиндаллом из Flatiron Institute (Нью-Йорк), которая, используя переработанный алгоритм распространения убеждений, разработанный 40 лет назад, смогла смоделировать часть данной задачи, представив результаты на arXiv 7 марта.

Предварительные данные группы Тиндалла свидетельствуют о том, что для двумерных и трёхмерных моделей классический метод не только показывает более высокую скорость, но и обеспечивает значительно меньшие ошибки по сравнению с квантовым отжигом, реализованным в системе D-Wave Advantage2, подтверждая, что «для рассматриваемой задачи спиновых стекол наш классический подход явно превосходит прочие представленные методы».

Сравнение обоих подходов показало, что классическая симуляция достигает лучших результатов для двух- и трёхмерных систем, тогда как для бесконечномерной модели квантовый процессор демонстрирует непревзойденную эффективность, чему Daniel Lidar из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе отметил: «Это очень впечатляющая работа».

Размещение предварительных результатов на arXiv за год до публикации в Science и представленные 7 марта данные отражают острую конкуренцию между квантовыми и классическими методами, каждый из которых предъявляет свои уникальные преимущества при решении задач материаловедения и искусственного интеллекта.

Повышение эффективности суперкомпьютеров и совершенствование алгоритмов классической обработки постепенно стирают границы между возможностями квантовых устройств и традиционных симуляционных методов, что продолжает порождать активные исследования и споры в научном сообществе.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка