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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка