Ученые из РФ впервые внедрили машинное обучение на квантовом компьютере

Российские исследователи внесли значительный вклад в прогресс квантовых вычислений. Научные сотрудники из Физического института им. Лебедева (ФИАН) и Российского квантового центра впервые в мире успешно реализовали методы машинного обучения на базе квантового компьютера. В ходе эксперимента применялся процессор, основанный на ионах иттербия.

Квантовая система была обучена распознаванию написанных от руки цифр 0 и 1, а также классификации математических графов. По словам исследователей, ключевым достижением является новаторский метод кодирования информации в квантовые состояния, что позволило увеличить продуктивность вычислений.

Как сообщает ТАСС, в эксперименте использовались квантовые цепи – специализированные алгоритмы, предназначенные для минимизации вычислительных погрешностей. Компьютер успешно выполнил поставленную задачу, безошибочно идентифицировав все цифры как в тренировочном наборе данных, так и в тестовой выборке. Это демонстрирует способность даже маломощных квантовых процессоров решать прикладные задачи.

По мнению директора ФИАН Николая Колачевского, разработанная технология квантовой классификации может быть востребована в различных сферах. «В области генетики и биоинформатики квантовые алгоритмы смогут проверять последовательности ДНК, выявляя мутации и предсказывая их влияние на организм. Химия получит инструмент для поиска новых молекулярных структур и моделирования каталитических процессов. В финансовой сфере квантовые алгоритмы смогут находить сложные закономерности в рыночных данных, улучшая прогнозирование и снижая риски», – пояснил он.

Ранее в России разработали первый квантовый процессор на 40 кубитах. 

Старший научный сотрудник МФТИ Дарья Калачева подчеркнула, что проект стал возможен благодаря частным инвестициям и созданию благоприятных условий для работы. В дальнейшем исследователи планируют испытать альтернативные схемы процессоров и повысить уровень их интеграции.