Нейросеть научилась предсказывать ошибки в работе квантовых компьютеров

Специалисты из Сандийской национальной лаборатории создали инновационную методику, позволяющую заранее определять вероятность возникновения сбоев в работе квантовых вычислительных систем еще до запуска процессов. Сами разработчики проводят аналогию с попыткой угадать, сможет ли старый музыкальный автомат воспроизвести выбранную мелодию, прежде чем пользователь опустит в него монету.

Теоретически квантовые компьютеры обладают потенциалом для решения сложнейших задач со скоростью, недоступной обычным суперкомпьютерам, пишет Tech Xplore. Однако на практике функционирование таких машин постоянно подвергается искажениям из-за физических ошибок, что делает результаты вычислений неточными и существенно тормозит развитие всей технологии.

В основе новой модели лежит нейросеть, которая анализирует цифровой снимок планируемой квантовой программы. Алгоритм с высокой точностью прогнозирует, какие именно физические сбои могут произойти при выполнении кода на реальном оборудовании, после чего преобразует эти данные в математическую формулу для расчета вероятности успешного решения задачи.

Система обучается на массиве данных, содержащем информацию как об успешных, так и о неудачных запусках, что снижает потребность в постоянном использовании дорогостоящего оборудования. Такая разработка поможет исследователям заранее понимать, какие вычисления можно эффективно провести на существующих мощностях, а какие обречены на провал.

Ученые убеждены, что предложенный метод значительно ускорит процесс создания следующего поколения вычислительных машин. Исключение заведомо неэффективных исследований позволит сэкономить значительные временные и материальные ресурсы, направив усилия на наиболее перспективные направления разработки.