A szakemberek olyan számítási módszereket vizsgáltak, amelyek egyszerre használják ki a hagyományos számítógépek és a jövő kvantumszámítógépeinek előnyeit. A projekt során elért elméleti eredmények jelentősen hozzájárulhatnak a kvantumszámítógépek gyakorlati alkalmazásainak fejlődéséhez.

A kutatás középpontjában a variációs kvantumalgoritmusok és a kvantumos generatív gépi tanulás álltak. Ezekben a módszerekben a kvantumprocesszor és a klasszikus számítógép együtt dolgozik: a kvantumrendszer állapotokat vagy mintákat állít elő, míg a klasszikus algoritmus optimalizálja a működési paramétereket. Az eljárások különösen ígéretesek lehetnek a közeljövő még korlátozott méretű kvantumszámítógépein.

A szakemberek több új algoritmust dolgoztak ki, és jelentősen növelték azok hatékonyságát. Olyan megoldásokat találtak, amelyek egyszerűsítik a kvantumáramkörök felépítését, így ugyanazok a számítások kevesebb kvantumkapu felhasználásával végezhetők el. Ez elsőrendű fontosságú, mert a jelenlegi kvantumszámítógépek rendkívül érzékenyek a zajra és a hibákra.

A projekt egyik legjelentősebb eredménye egy új optimalizálási stratégia kidolgozása volt. A kutatók olyan új módszert fejlesztettek ki, amely képes elkerülni azokat a nehezen kezelhető tartományokat, ahol a tanítási folyamat a minimális változások miatt gyakorlatilag leáll.

Az új megközelítés nem apró lépésekben módosítja a paramétereket, hanem nagyobb, irányított ugrásokat hajt végre a megoldási térben. Ezt az eljárást nagy méretű kvantumáramkörökön is sikeresen tesztelték: a módszer még több tízezer összefonó kvantumkaput tartalmazó rendszereknél is működőképesnek bizonyult. A kutatók emellett evolúciós szelekción alapuló elemekkel is kiegészítették az algoritmust a hatékonyság növelése érdekében.

A kutatás másik kulcsfontosságú területe a kvantumos generatív modellek vizsgálata volt. A kutatócsoport olyan modelleket fejlesztett ki, amelyek speciális szerkezetüknek köszönhetően teljesen klasszikus módon taníthatók, miközben a mintavételezés továbbra is olyan komplex feladat marad, amelyet csak kvantumszámítógépen lehet hatékonyan elvégezni. Ennek keretében két új modellt vezettek be: a fermionikus és a bozonikus Born-gépet.

A projekt eredményei alapvetően hozzájárulnak annak megértéséhez, hogyan működhetnek együtt a klasszikus és a kvantumos számítási módszerek a jövő intelligens rendszereiben. A kutatás hosszabb távon új távlatokat nyithat az optimalizációs problémák, a mesterséges intelligencia, a kvantumkémiai számítások, valamint a nagy komplexitású adatfeldolgozási feladatok megoldásában.

Ezek is érdekelhetnek:

Igaz vagy hamis? – lássuk, mennyit tudsz a Napról Igaz az, hogy vasnál nehezebb elemek nem keletkezhetnek a Napban, vagy hogy nem végez keringő mozgást? És egy távoli napon vajon tényleg felrobban szupernóvaként? Lássuk, mennyire vagy képben központi csillagunkkal!

Kvíz: mennyire ismered az emberi agyat? Igaz, hogy az agysejtek nem képesek regenerálódni, vagy hogy az emberi agy mérete az elmúlt tízezer év alatt csökkent? És azt tudod, hogy milyen maximális sebességgel terjedhet az információ az agy idegpályáin?

Öt történelmi tévhit, amit sokan a mai napig elhisznek Történelmünk tele van izgalmasabbnál izgalmasabb eseményekkel, sztorikkal, feljegyzésekkel, de ugyebár nem minden arany, ami fénylik.

Kvíz: 10 trükkös tudományos kérdés, amire nehéz helyesen válaszolni Azt például igaz, hogy az agyunknak mindössze a 10 százalékát használjuk?

(Forrás: HUN-REN)