🗣👂🏻Снижение шума в квантовых компьютерах: исследование MIT

Квантовые компьютеры очень чувствительны к шумовым помехам, которые вызываются несовершенными управляющими сигналами, возмущениями окружающей среды и нежелательными взаимодействиями между кубитами. Поэтому исследователи из MIT создали QuantumNAS - структуру, которая может идентифицировать наиболее надежную квантовую схему для конкретной вычислительной задачи и генерировать шаблон отображения, адаптированный к кубитам целевого квантового процессора. устройство. QuantumNAS требует гораздо меньше вычислительных ресурсов, чем другие методы поиска, и может идентифицировать квантовые схемы, повышающие точность задач машинного обучения и квантовой химии. В классических нейронных сетях включение большего количества параметров часто повышает точность модели. Но в вариационных квантовых вычислениях для большего количества параметров требуется больше квантовых вентилей, что вносит больше шума.

Для этого сперва была спроектирована супер-схема со всеми возможными параметризованными квантовые элементы в пространстве проектирования. Затем эта схема была обучена и использовалась для поиска схемных архитектур с высокой устойчивостью к шуму. Процесс включает в себя одновременный поиск квантовых схем и отображений кубитов с использованием эволюционного алгоритма поиска. Этот алгоритм генерирует несколько кандидатов на отображение квантовых схем и кубитов, а затем оценивает их точность с помощью модели шума или на реальной машине. Результаты возвращаются обратно в алгоритм, который выбирает наиболее эффективные части и использует их для повторного запуска процесса, пока не найдет идеальных кандидатов. Разработчики собрали полученные результаты исследования в библиотеку с открытым исходным кодом TorchQuantum https://github.com/mit-han-lab/torchquantum.

https://news.mit.edu/2022/quantum-circuits-robust-noise-0321