Nanoteknologia nyt – Lehdistötiedote: Koneoppiminen parantaa kvanttivirheiden korjausta

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Etusivu > lehdistö > Koneoppiminen auttaa parantamaan kvanttivirheiden korjausta

Tekoälyn luoma kuva havainnollistaa työtä

Tiivistelmä:
Tutkijat RIKEN Center for Quantum Computingista ovat käyttäneet koneoppimista kvanttitietokoneiden virheenkorjausten suorittamiseen – mikä on ratkaiseva askel näiden laitteiden tekemisessä käytännöllisiksi – käyttämällä autonomista korjausjärjestelmää, joka likimääräisestä huolimatta voi tehokkaasti määrittää, miten tarvittavat korjaukset voidaan tehdä parhaiten.

Koneoppiminen auttaa parantamaan kvanttivirheiden korjausta

Wako, Japani | Julkaistu 8. syyskuuta 2023

Toisin kuin perinteiset tietokoneet, jotka toimivat biteillä, jotka voivat ottaa vain perusarvot 0 ja 1, kvanttitietokoneet toimivat "kubiteilla", jotka voivat olettaa laskennallisten perustilojen superpositiota. Yhdessä kvanttisidonnan kanssa, joka on toinen kvanttiominaisuus, joka yhdistää eri kubitit klassisten keinojen lisäksi, tämä mahdollistaa kvanttitietokoneiden suorittamisen kokonaan uusille toiminnoille, mikä johtaa mahdollisiin etuihin joissakin laskentatehtävissä, kuten laajamittaisissa hauissa, optimointiongelmissa ja kryptografiassa.

Suurin haaste kvanttitietokoneiden käyttöönotolle käytännössä johtuu kvanttisuperpositioiden äärimmäisen herkästä luonteesta. Itse asiassa pienet häiriöt, joita esimerkiksi ympäristön läsnäolo aiheuttaa, aiheuttavat virheitä, jotka tuhoavat nopeasti kvantti superpositiot ja sen seurauksena kvanttitietokoneet menettävät reunansa.

Tämän esteen voittamiseksi on kehitetty kehittyneitä menetelmiä kvanttivirheen korjaamiseen. Vaikka ne voivat teoriassa onnistuneesti neutraloida virheiden vaikutuksen, ne aiheuttavat usein valtavan laitteen monimutkaisuuden, joka itsessään on virhealtista ja siten mahdollisesti jopa lisää altistumista virheille. Tämän seurauksena täysimääräinen virheenkorjaus on jäänyt vaikeaksi.

Tässä työssä tutkijat hyödynsivät koneoppimista etsiessään virheenkorjausmalleja, jotka minimoivat laitteen ylikuormituksen säilyttäen samalla hyvän virheenkorjaussuorituskyvyn. Tätä varten he keskittyivät autonomiseen lähestymistapaan kvanttivirheen korjauksessa, jossa taitavasti suunniteltu, keinotekoinen ympäristö korvaa tarpeen suorittaa toistuvia virheiden havaitsevia mittauksia. He tarkastelivat myös "bosonisia qubit-koodauksia", joita on saatavilla ja joita käytetään esimerkiksi eräissä tämän hetken lupaavimmissa ja yleisimmissä suprajohtaviin piireihin perustuvissa kvanttilaskentakoneissa.

Tehokkaiden ehdokkaiden löytäminen bosonisten qubit-koodausten laajasta hakuavaruudesta edustaa monimutkaista optimointitehtävää, johon tutkijat keskittyvät vahvistusoppimisella, edistyneellä koneoppimismenetelmällä, jossa agentti tutkii mahdollisesti abstraktia ympäristöä oppiakseen ja optimoidakseen toimintapolitiikkaansa. Tämän avulla ryhmä havaitsi, että yllättävän yksinkertainen, likimääräinen qubit-koodaus ei vain pystynyt vähentämään huomattavasti laitteen monimutkaisuutta verrattuna muihin ehdotettuihin koodauksiin, vaan myös päihitti kilpailijansa virheiden korjauskyvyn suhteen.

Yexiong Zeng, paperin ensimmäinen kirjoittaja, sanoo: "Työmme ei ainoastaan osoita mahdollisuuksia käyttää koneoppimista kvanttivirheen korjauksessa, vaan se voi myös viedä meidät askeleen lähemmäksi kvanttivirheen korjauksen onnistunutta toteuttamista kokeissa."

Franco Norin mukaan "koneoppimisella voi olla keskeinen rooli laajamittaisten kvanttilaskennan ja optimoinnin haasteiden ratkaisemisessa. Tällä hetkellä olemme aktiivisesti mukana useissa projekteissa, joissa integroidaan koneoppimista, keinotekoisia hermoverkkoja, kvanttivirheen korjausta ja kvanttivikojen sietokykyä.

####

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Jens Wilkinson
RIKEN
Toimisto: 81-484-621-424

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki:

Linkkejä

ARTIKKELIN NIMI

Aiheeseen liittyvät uutiset Lehdistö

Uutiset ja tiedot

Chung-Angin yliopiston tutkijat kehittävät uuden DNA-biosensorin kohdunkaulan syövän varhaiseen diagnosointiin: Grafiittisesta nanosipuli/molybdeenidisulfidi-nanolevykomposiitista valmistettu sähkökemiallinen anturi havaitsee ihmisen papilloomaviruksen (HPV)-16 ja HPV-18 korkealla spesifisyydellä Syyskuu 8th, 2023

Uusi yhdiste vapauttaa immuunijärjestelmän etäpesäkkeitä vastaan Syyskuu 8th, 2023

Testeissä ei löydetä renkaiden kulutuspinnan kulumisesta vapautuneita nanoputkia Syyskuu 8th, 2023

Kvantti antaa tutkijoille mahdollisuuden nähdä näkymätön Syyskuu 8th, 2023

Mahdolliset tulevaisuudet

Uusi yhdiste vapauttaa immuunijärjestelmän etäpesäkkeitä vastaan Syyskuu 8th, 2023

Testeissä ei löydetä renkaiden kulutuspinnan kulumisesta vapautuneita nanoputkia Syyskuu 8th, 2023

Kvantti antaa tutkijoille mahdollisuuden nähdä näkymätön Syyskuu 8th, 2023

Quantum Computing

Kvanttitietokoneiden koulutus: fyysikot voittivat arvostetun IBM-palkinnon Syyskuu 8th, 2023

Kvanttipotentiaalin vapauttaminen: Korkeadimensioisten kvanttitilojen hyödyntäminen QD:n ja OAM:n avulla: Lähes determinististen OAM-pohjaisten kietoutuneiden tilojen luominen tarjoaa sillan fotonitekniikoiden välillä kvanttikehitystä varten Syyskuu 8th, 2023

Tutkijat suosivat skaalautuvia kvanttisimulaatioita fotonisella sirulla: Fotoniikkaan perustuvia synteettisiä mittoja käyttävää järjestelmää voitaisiin käyttää selittämään monimutkaisia luonnonilmiöitä Kesäkuu 30th, 2023

Tutkimuksen läpimurto voi olla merkittävä kvanttilaskennan tulevaisuuden kannalta: irlantilaiset tutkijat vahvistavat uuden suprajohdemateriaalin ratkaisevan ominaisuuden Kesäkuu 30th, 2023

Discoveries

DNA-nanopallojen elektroninen havaitseminen mahdollistaa yksinkertaisen patogeenien havaitsemisen Vertaisarvioitu julkaisu Syyskuu 8th, 2023

Kvanttitietokoneiden koulutus: fyysikot voittivat arvostetun IBM-palkinnon Syyskuu 8th, 2023

Testeissä ei löydetä renkaiden kulutuspinnan kulumisesta vapautuneita nanoputkia Syyskuu 8th, 2023

Ilmoitukset

DNA-nanopallojen elektroninen havaitseminen mahdollistaa yksinkertaisen patogeenien havaitsemisen Vertaisarvioitu julkaisu Syyskuu 8th, 2023

Kvanttitietokoneiden koulutus: fyysikot voittivat arvostetun IBM-palkinnon Syyskuu 8th, 2023

Testeissä ei löydetä renkaiden kulutuspinnan kulumisesta vapautuneita nanoputkia Syyskuu 8th, 2023

Kvantti antaa tutkijoille mahdollisuuden nähdä näkymätön Syyskuu 8th, 2023

SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
PlatoESG. Autot / sähköautot, hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
ChartPrime. Nosta kaupankäyntipeliäsi ChartPrimen avulla. Pääsy tästä.
BlockOffsets. Ympäristövastuun omistuksen nykyaikaistaminen. Pääsy tästä.
Lähde: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57388