Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

17.02.2021
16:01

Самые крохотные галактики Вселенной дают новые сведения о природе темной материи

17.02.2021
15:57

Физики предрекли высоким узким айсбергам быстрое таяние

17.02.2021
14:37

Погодные датчики будущего смогут парить в мезосфере на световых лучах

17.02.2021
14:16

«Мятый» графен позволит на порядки уменьшить размер и увеличить скорость чипов

17.02.2021
14:10

Нашлась планетная система, где центральная звезда и планеты вращаются в разные стороны

17.02.2021
10:49

"Не важно, антисемит ли Прилепин, важно…" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

16.02.2021
19:23

Опубликован снимок Мессье 83 в великолепных деталях

16.02.2021
18:21

В Антарктиде почти под километровым слоем льда нашли жизнь

16.02.2021
18:09

Ученые создали на квантовом компьютере модель "невозможной" вселенной

16.02.2021
18:01

Миссия TESS помогает открыть новые планеты в потоке молодых звезд

16.02.2021
17:55

«Хаббл» получает снимок загадочной туманности, похожий на портрет

16.02.2021
11:46

Русский язык самый близкий язык к санскриту в Европе

16.02.2021
10:55

Русские реки текут в Махабхарате

15.02.2021
23:54

"Отобью ли я эту атаку на Высоцкого?" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

15.02.2021
19:27

Спутниковые ЦОД LyteLoop будут хранить данные на орбите в световых лучах

15.02.2021
17:32

Квантовый вычислитель оказался сильнее классического в прикладной задаче

    Квантовый вычислитель опередил классический в решении новой задачи, а точнее в проверке этого решения. Физики экспериментально реализовали протокол проверки решения задачи, которую нельзя решить на классическом компьютере за полиномиальное время. Они показали, что для проверки квантовой машине требуется в тысячу раз меньше информации. Работа опубликована в Nature Communications.

    Квантовый компьютер сильнее и мощнее классического не в любой задаче, об этом мы подробнее рассказывали в материале «Когда ждать квантового превосходства». Пока ученым удалось продемонстрировать квантовое превосходство на задачах генерации случайной строки и бозонного сэмплинга. С прикладной точки зрения эти задачи не представляют какой-то ценности — они показывают возможности квантовых вычислителей и их будущего в целом. Демонстрация решения более применимых и реальных задач упирается в маленькое число кубитов вычислителя.

    Выбор задач, которые учатся решать на квантовых вычислителях, неслучаен. Квантовый компьютер должен справиться с задачами, решение которых занимает у классического неограниченное время. Ученые давно сталкиваются с такими задачами и уже успели разделить их на классы сложности в зависимости от того, как быстро увеличивается время решения задачи при увеличении числа входных данных. Причем под временем решения задачи подразумевается время, которое потребуется самому быстрому алгоритму. Неопределенность, которая таится в термине «самый быстрый алгоритм» (вдруг он есть, а ученые его еще не придумали и не нашли) рождает известную задачу равенства классов P и NP. NP класс сложности включает задачи, решение которых можно проверить за полиномиальное время при наличии дополнительных сведений, а класс P — задачи, для которых зависимость времени решения от размерности задачи полиномиальная. Считается, что квантовые алгоритмы могут поставить точку в этом вопросе.

    Одна из популярных задач для квантовых вычислителей — задача о выполнимости булевых формул (SAT). Она не просто принадлежит классу NP, но и любую NP сложную задачу можно свести к ней (такой подкласс NP сложности называют NP-полным). N-SAT задача состоит из набора условий, каждое из которых в свою очередь состоит из N булевых переменных (могут принимать значения 0 или 1). В условие может входить как переменная, так и ее отрицание (НЕ). Задачу можно решить, если найти такой набор переменных, что итоговая формула будет верна (равна 1). К примеру, 2-SAT задача может выглядеть так: (X1 ИЛИ X3) И (НЕ X2 ИЛИ X1). Получается, что для решения задачи нужно, чтобы каждая скобка была равна 1. Тогда для решения достаточно зафиксировать X1 = 1, а X2 и X3 могут быть любыми. Понятно, что увеличение числа условий (скобок) усложняет задачу, как и число элементов в скобке.

    Команда физиков под руководством Иорданиса Керенидиса (Iordanis Kerenidis) смогли показать экспериментально, что квантовый вычислитель быстрее справляется с проверкой решения NP-полной задачи, чем классический и рассмотрели все возможные реальные ограничения, которые возникают в эксперименте. Ученые рассматривали интересную задачу 2-out-of-4 SAT: в каждой скобке из четырех переменных как минимум две должны быть 1.

    Схема для проверки решения, которое присылает Мерлин. Артур при этом генерирует последовательность когерентных импульсов, которые по очереди взаимодействуют с импульсами Мерлина и в зависимости от того, на каком детекторе обнаружен клик можно понять что за состояние послал Мерлин

    Для того чтобы реализовать проверку решения, необходимо два человека — в квантовом мире это Мерлин и Артур. Мерлин находит какое-то предположительно верное решение задачи и отправляет его Артуру, который проверяет это решение на верность. Важно отметить, что Мерлин и Артур работают в условиях ограниченной информации, то есть Мерлин не может выслать все задание целиком. И в классическом мире, если же Артур будет проверять по одному случайному условию, то Мерлин может каждый раз менять значения переменных, что исказит проверку. В квантовом мире, Мерлин кодирует возможное решение задачи с помощью когерентных состояний и отправляет его Артуру. Артур готовит свой набор последовательных состояний с нужной амплитудой и разделением по времени. Состояния Артура и Мерлина интерферируют на светоделителе и в зависимости от фазы состояния Мерлина кликает либо один, либо другой детектор. Увеличение числа фотонов в одном импульсе увеличивает вероятность задетектировать состояние и делает схему более эффективной.

    В проверке верности решения играют важную роль две вероятности: первая показывает как часто при действительно правильном решении результат верификации это подтверждает, а вторая описывает ситуацию, когда проверяющий принял неверное решение за верное. Первую (С) стараются увеличить, а вторую (S) уменьшить. Авторам удалось получить C больше 0.9 при удержании S меньше 0.6. Помимо этого, для неверного решения имеет значение число условий, которое оказалось невыполненным. Ученые зафиксировали это значение на уровне 15 процентов, число переменных они выбирали равным десяти тысячам. Для расчета реальной экспериментальной схемы, они учли неидеальность детекторов и выбрали значение видности в 0.91 (в идеале она равна 1). При всех перечисленных параметрах, исследовали искали такое оптимальное число фотонов в импульсе для демонстрации преимущества квантового вычислителя перед классическим. Оказалось, что разрыв между вероятностью C и S близок к единице в широком диапазоне и для эксперимента авторы использовали величину в 1.31. Эксперимент показал, что для проверки квантовый вычислитель требует в тысячу раз меньше бит, чем классический.

    Задача проверки решения в отличие от предыдущих задач для демонстрации возможностей квантовый вычислителей, делает шаг на пути к реальным применениям. Физики предлагают использовать мощные квантовые вычислители для решения задач, а проверку верности решений проводить на менее мощных машинах. Другим возможным применением они видят квантовый интернет.

    «Железом» в эксперименте ученых служили фотоны, как и в эксперименте китайских физиков, которые показали преимущество квантового вычислителя в решении задачи бозонного сэмплинга. А самой первой демонстрацией квантового превосходства была работа ученых из Google, в которой они использовали вычисилитель на сверхпроводниках.

    По информации https://nplus1.ru/news/2021/02/15/QMA-advantage

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

15.02.2021
17:27

Данные эксперимента ATLAS указали на редкий распад бозона Хиггса

15.02.2021
17:22

Новое открытие в NASA сделали о турбулентной атмосфере Юпитера

15.02.2021
16:21

Солнце не перешло в новый цикл и сохраняет минимальную активность

15.02.2021
16:14

Установлено количество взрывов новых звезд в Млечном Пути в год

<< 51|52|53|54|55|56|57|58|59|60 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList