В НИТУ МИСИС придумали способ оптимизировать квантовые алгоритмы

Учёные из Университета (НИТУ) МИСИС разработали новый протокол для квантовых вычислений, улучшающий поиск оптимальных решений. Как отметили в МИСИС, новый подход основан на целенаправленном запуске специальных каналов шума и в перспективе позволит повысить точность и скорость вычислений. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review A.

В НИТУ МИСИС объяснили, что задачи квантового машинного обучения, имея большой потенциал, сталкиваются с серьёзными трудностями при тренировке и оптимизации. Из‑за множества возможных решений (не всегда оптимальных) алгоритм может «застревать», так и не найдя лучших решений. Разработанный специалистами НИТУ МИСИС протокол позволит регулировать оптимизационные ландшафты при помощи специальных каналов шума.

Исследователи рассказали, что обычно шум препятствует эффективной работе квантовых алгоритмов. Любое взаимодействие с окружающей средой, например, случайные колебания температуры или электромагнитных полей, приводят к ошибкам в вычислениях. Как продемонстрировали эксперты вуза, использование специальных каналов шума значительно сглаживает мелкомасштабные флуктуации функции потерь и позволяет находить более качественные решения.

Старший научный сотрудник лаборатории квантовых информационных технологий НИТУ МИСИС Никита Немков отметил, что когда специалисты тренируют модель, например классическую нейросеть или квантовый алгоритм, у неё есть функция потерь. Это мера того, насколько подход модели к решению задачи неверный: чем выше потери, тем хуже. Параметров модели может быть много, например вращения, фазы, вес и так далее. Каждая комбинация этих параметров даёт свой результат, и функция потерь