Nanotehnologie acum – Comunicat de presă: Învățarea automată contribuie la o mai bună corecție a erorilor cuantice

Acasă > Anunturi > Machine learning contributes to better quantum error correction

An AI-generated image illustrating the work

Rezumat:
Researchers from the RIKEN Center for Quantum Computing have used machine learning to perform error correction for quantum computers—a crucial step for making these devices practical—using an autonomous correction system that despite being approximate, can efficiently determine how best to make the necessary corrections.

Învățarea automată contribuie la o mai bună corecție a erorilor cuantice

Wako, Japan | Posted on September 8th, 2023

In contrast to classical computers, which operate on bits that can only take the basic values 0 and 1, quantum computers operate on “qubits”, which can assume any superposition of the computational basis states. In combination with quantum entanglement, another quantum characteristic that connects different qubits beyond classical means, this enables quantum computers to perform entirely new operations, giving rise to potential advantages in some computational tasks, such as large-scale searches, optimization problems, and cryptography.

Principala provocare pentru punerea în practică a calculatoarelor cuantice provine din natura extrem de fragilă a suprapozițiilor cuantice. Într-adevăr, micile perturbații induse, de exemplu, de prezența omniprezentă a unui mediu dau naștere la erori care distrug rapid suprapozițiile cuantice și, în consecință, computerele cuantice își pierd avantajul.

To overcome this obstacle, sophisticated methods for quantum error correction have been developed. While they can, in theory, successfully neutralize the effect of errors, they often come with a massive overhead in device complexity, which itself is error-prone and thus potentially even increases the exposure to errors. As a consequence, full-fledged error correction has remained elusive.

In this work, the researchers leveraged machine learning in a search for error correction schemes that minimize the device overhead while maintaining good error correcting performance. To this end, they focused on an autonomous approach to quantum error correction, where a cleverly designed, artificial environment replaces the necessity to perform frequent error-detecting measurements. They also looked at “bosonic qubit encodings”, which are, for instance, available and utilized in some of the currently most promising and widespread quantum computing machines based on superconducting circuits.

Finding high-performing candidates in the vast search space of bosonic qubit encodings represents a complex optimization task, which the researchers address with reinforcement learning, an advanced machine learning method, where an agent explores a possibly abstract environment to learn and optimize its action policy. With this, the group found that a surprisingly simple, approximate qubit encoding could not only greatly reduce the device complexity compared to other proposed encodings, but also outperformed its competitors in terms of its capability to correct errors.

Yexiong Zeng, primul autor al lucrării, spune: „Munca noastră nu numai că demonstrează potențialul de implementare a învățării automate către corectarea erorilor cuantice, dar ne poate aduce și un pas mai aproape de implementarea cu succes a corecției erorilor cuantice în experimente.”

Potrivit lui Franco Nori, „Învățarea automată poate juca un rol esențial în abordarea provocărilor de optimizare și calcul cuantic la scară largă. În prezent, suntem implicați activ într-o serie de proiecte care integrează învățarea automată, rețelele neuronale artificiale, corectarea erorilor cuantice și toleranța la erori cuantice.”

####

Pentru mai multe informații, faceți clic pe aici

Contacte:
Jens Wilkinson
RIKEN
Birou: 81-484-621-424

Copyright © RIKEN

Dacă aveți un comentariu, vă rog Contact ne.

Emitenții de comunicate de știri, nu 7th Wave, Inc. sau Nanotechnology Now, sunt singuri responsabili pentru acuratețea conținutului.

Bookmark:

Link-uri conexe

TITLUL ARTICOLULUI

Stiri conexe Presa

Știri și informații

Cercetătorii de la Universitatea Chung-Ang dezvoltă un biosenzor ADN nou pentru diagnosticarea precoce a cancerului de col uterin: Senzorul electrochimic, realizat dintr-un compozit nanofoie grafitic de nano-ceapă/disulfură de molibden, detectează papilomavirusul uman (HPV)-16 și HPV-18, cu specificitate ridicată. Septembrie 8th, 2023

Noul compus dezlănțuie sistemul imunitar pe metastaze Septembrie 8th, 2023

Testele nu au găsit nanotuburi independente eliberate de uzura benzii de rulare a anvelopelor Septembrie 8th, 2023

Quantum îi dă pe cercetători să vadă nevăzutul Septembrie 8th, 2023

Futures posibile

Cercetătorii de la Universitatea Chung-Ang dezvoltă un biosenzor ADN nou pentru diagnosticarea precoce a cancerului de col uterin: Senzorul electrochimic, realizat dintr-un compozit nanofoie grafitic de nano-ceapă/disulfură de molibden, detectează papilomavirusul uman (HPV)-16 și HPV-18, cu specificitate ridicată. Septembrie 8th, 2023

Noul compus dezlănțuie sistemul imunitar pe metastaze Septembrie 8th, 2023

Testele nu au găsit nanotuburi independente eliberate de uzura benzii de rulare a anvelopelor Septembrie 8th, 2023

Quantum îi dă pe cercetători să vadă nevăzutul Septembrie 8th, 2023

Quantum Computing

Pregătirea calculatoarelor cuantice: fizicienii câștigă prestigiosul premiu IBM Septembrie 8th, 2023

Deblocarea potențialului cuantic: Valorificarea stărilor cuantice de dimensiuni înalte cu QD-uri și OAM: Generarea de stări încurcate aproape deterministe bazate pe OAM oferă o punte între tehnologiile fotonice pentru progresele cuantice Septembrie 8th, 2023

Oamenii de știință se apropie de simulări cuantice scalabile pe un cip fotonic: un sistem care folosește dimensiuni sintetice bazate pe fotonică ar putea fi folosit pentru a ajuta la explicarea fenomenelor naturale complexe 30th iunie, 2023

Descoperirea cercetării ar putea fi semnificativă pentru viitorul calculului cuantic: oamenii de știință din Irlanda confirmă caracteristica crucială a noului material supraconductor 30th iunie, 2023

descoperiri

Detectarea electronică a nanobilelor ADN permite detectarea simplă a agenților patogeni Publicație revizuită de colegi Septembrie 8th, 2023

Pregătirea calculatoarelor cuantice: fizicienii câștigă prestigiosul premiu IBM Septembrie 8th, 2023

Deblocarea potențialului cuantic: Valorificarea stărilor cuantice de dimensiuni înalte cu QD-uri și OAM: Generarea de stări încurcate aproape deterministe bazate pe OAM oferă o punte între tehnologiile fotonice pentru progresele cuantice Septembrie 8th, 2023

Testele nu au găsit nanotuburi independente eliberate de uzura benzii de rulare a anvelopelor Septembrie 8th, 2023

anunturi

Detectarea electronică a nanobilelor ADN permite detectarea simplă a agenților patogeni Publicație revizuită de colegi Septembrie 8th, 2023

Pregătirea calculatoarelor cuantice: fizicienii câștigă prestigiosul premiu IBM Septembrie 8th, 2023

Testele nu au găsit nanotuburi independente eliberate de uzura benzii de rulare a anvelopelor Septembrie 8th, 2023

Quantum îi dă pe cercetători să vadă nevăzutul Septembrie 8th, 2023

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• ChartPrime. Crește-ți jocul de tranzacționare cu ChartPrime. Accesați Aici.
• BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
• Sursa: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57388