ReadyPlanet.com


ความคืบหน้าในอัลกอริธึมทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็กที่มีเสียงดังทำงานได้


บาคาร่า สมัครบาคาร่า ตามที่รายงานในบทความใหม่ในNature Reviews Physicsแทนที่จะรอให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่โตเต็มที่ปรากฏขึ้น Los Alamos National Laboratory และสถาบันชั้นนำอื่นๆ ได้พัฒนาอัลกอริธึมคลาสสิก/ควอนตัมไฮบริดเพื่อดึงประสิทธิภาพสูงสุด และความได้เปรียบด้านควอนตัมที่อาจเกิดขึ้น จากฮาร์ดแวร์ที่มีเสียงดังและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดในปัจจุบัน อัลกอริธึมควอนตัมที่รู้จักกันในนามอัลกอริธึมควอนตัมแปรผัน พวกเขาใช้กล่องควอนตัมเพื่อจัดการระบบควอนตัมในขณะที่เปลี่ยนภาระงานส่วนใหญ่ไปยังคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเพื่อให้พวกเขาทำในสิ่งที่พวกเขาทำได้ดีที่สุดในปัจจุบัน: แก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสม

"คอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญญาว่าจะให้ประสิทธิภาพเหนือกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกสำหรับงานบางอย่าง แต่สำหรับฮาร์ดแวร์ควอนตัมที่มีอยู่ในปัจจุบัน จะไม่สามารถเรียกใช้อัลกอริธึมที่ยาวได้ พวกมันมีสัญญาณรบกวนมากเกินไปเมื่อโต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำให้ข้อมูลที่กำลังประมวลผลเสียหาย" Marco Cerezo กล่าว นักฟิสิกส์ที่เชี่ยวชาญด้านการคำนวณควอนตัม การเรียนรู้ของเครื่องควอนตัม และข้อมูลควอนตัมที่ Los Alamos และผู้เขียนนำบทความนี้ "ด้วยอัลกอริธึมควอนตัมที่แปรผัน เราได้สิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลก เราสามารถควบคุมพลังของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับงานที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกทำไม่ได้อย่างง่ายดาย จากนั้นใช้คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกเพื่อเสริมพลังการคำนวณของอุปกรณ์ควอนตัม"

คอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับกลางที่มีเสียงดังในปัจจุบันมีความถี่ระหว่าง 50 ถึง 100 คิวบิต สูญเสีย "ควอนตัม" ไปอย่างรวดเร็ว และไม่มีการแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งต้องใช้คิวบิตมากกว่า อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 นักทฤษฎีได้พัฒนาอัลกอริธึมที่ออกแบบมาให้ทำงานบนคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ที่แก้ไขข้อผิดพลาดและทนต่อข้อผิดพลาดได้

"เรายังใช้อัลกอริธึมเหล่านี้ไม่ได้เพราะมันให้ผลลัพธ์ที่ไร้สาระหรือต้องใช้ qubits มากเกินไป ดังนั้นผู้คนจึงตระหนักว่าเราต้องการแนวทางที่ปรับให้เข้ากับข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์ที่เรามี ซึ่งเป็นปัญหาในการเพิ่มประสิทธิภาพ" Patrick Coles กล่าว นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีกำลังพัฒนาอัลกอริธึมที่ Los Alamos และผู้เขียนนำอาวุโสของบทความนี้

"เราพบว่าเราสามารถเปลี่ยนปัญหาที่น่าสนใจทั้งหมดให้เป็นปัญหาการปรับให้เหมาะสม ซึ่งอาจมีความได้เปรียบด้านควอนตัม ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเอาชนะคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกในงานนี้ได้" โคลส์กล่าว ปัญหาเหล่านั้นรวมถึงการจำลองสำหรับวัสดุศาสตร์และเคมีควอนตัม ตัวเลขแฟคตอริ่ง การวิเคราะห์บิ๊กดาต้า และแทบทุกแอปพลิเคชันที่ได้รับการเสนอสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

อัลกอริธึมนี้เรียกว่าความผันแปรเนื่องจากกระบวนการปรับให้เหมาะสมจะแปรผันตามอัลกอริธึมทันทีเช่นเดียวกับการเรียนรู้ของเครื่อง โดยจะเปลี่ยนพารามิเตอร์และลอจิกเกตเพื่อลดฟังก์ชันต้นทุน ซึ่งเป็นนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่วัดว่าอัลกอริธึมทำงานได้ดีเพียงใด ปัญหาจะได้รับการแก้ไขเมื่อฟังก์ชันต้นทุนถึงค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้

ในฟังก์ชันวนซ้ำในอัลกอริธึมควอนตัมผันแปร คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะประมาณฟังก์ชันต้นทุน จากนั้นส่งผลลัพธ์นั้นกลับไปยังคอมพิวเตอร์คลาสสิก จากนั้นคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกจะปรับพารามิเตอร์อินพุตและส่งไปยังคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งจะเรียกใช้การปรับให้เหมาะสมอีกครั้ง

บทความทบทวนมีขึ้นเพื่อเป็นการแนะนำที่ครอบคลุมและการอ้างอิงทางการสอนสำหรับงานวิจัยที่เริ่มต้นในสาขาที่พึ่งเริ่มต้นนี้ ในนั้น ผู้เขียนจะหารือเกี่ยวกับแอปพลิเคชันทั้งหมดสำหรับอัลกอริธึมและวิธีการทำงาน ตลอดจนครอบคลุมถึงความท้าทาย หลุมพราง และวิธีจัดการกับมัน สุดท้ายนี้ จะมองไปถึงอนาคต โดยพิจารณาถึงโอกาสที่ดีที่สุดสำหรับการบรรลุความได้เปรียบเชิงควอนตัมบนคอมพิวเตอร์ที่จะพร้อมใช้งานในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าบาคาร่า สมัครบาคาร่า



ผู้ตั้งกระทู้ Rimuru Tempest :: วันที่ลงประกาศ 2021-09-15 15:59:29


แสดงความคิดเห็น
ความคิดเห็น *
ผู้แสดงความคิดเห็น  *
อีเมล 
ไม่ต้องการให้แสดงอีเมล



Copyright © 2010 All Rights Reserved.