Пронин предложил новый способ построения «квантового оракула» — функции, которая помогает алгоритму распознать верный ответ. В его разработке эту роль выполняет обратимый квантовый умножитель. Обратимость важна потому, что вспомогательные вычисления в квантовой системе нужно сворачивать без потери информации.

Исследователь упорядочил матричный аппарат, создал квантовые аналоги логических операций NOT, AND, OR и XOR, а также полного сумматора. На этой основе он сформулировал концепцию схем обучения квантового персептрона — базового элемента нейросети. В таких схемах «оракул» строится на основе функции активации.

Для поиска ответа в квантовых вычислениях используют алгоритм Гровера: он оценивает множество вариантов одновременно, а «оракул» усиливает вероятность правильного результата. Расчет ускорения примерно в 326 раз по сравнению с обычным перебором сделан для регистра из 16 кубитов.

В Минобрнауки назвали разработку шагом к прикладным квантовым нейросетям. Дальше предстоит масштабировать подход для регистров из двух-трех кубитов, приспособить его для симуляторов и квантовых компьютеров промежуточного масштаба, а также решить вопросы разрядности квантовой арифметики.

Источник: ТАСС