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

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка