Узел в 3000 пересечений: точка, где квантовая система Helios оставит позади все суперкомпьютеры мира
NewsMakerМиллиарды инвестиций ушли не в пустоту… а в математику.
Инвестиции в квантовые компьютеры исчисляются миллиардами долларов, но оправдают ли они себя? Ответ на этот вопрос станет известен лишь через много лет. Однако уже сейчас вырисовывается перспективная область применения этих устройств — топология, раздел математики, изучающий свойства фигур, которые сохраняются при деформации.
В марте специалисты британской компании Quantinuum представили прорывное решение классической математической задачи. Они разработали способ анализировать замкнутые линии в трехмерном пространстве — структуры, которые математики называют узлами. Такие конфигурации окружают нас повсюду: от спиралей ДНК до магнитных полей звезд. На вычислительной системе H2-2 впервые удалось быстро определять и систематизировать сложнейшие пространственные переплетения. Руководитель направления разработки продуктов Ильяс Хан сообщил о создании еще более совершенной машины: до конца года установка Helios сможет справляться с задачами, недоступными даже современным суперкомпьютерам.
Команда Мейханецидиса применила передовую вычислительную технику для определения особых математических характеристик — инвариантов. Эти величины, предложенные новозеландским математиком Воганом Джонсом, позволяют безошибочно различать пространственные конфигурации. Принцип работы основан на том, что каждой фигуре присваивается уникальное число, сохраняющееся при любых трансформациях. Например, если взять шнур и создать на нем переплетение, а затем как угодно менять его форму, не разрывая нить, математическая сущность останется неизменной.
Специалисты воплотили в реальность математическую схему, созданную совместно Джонсом, Дорит Ахароновой и Зефом Ландау. Методика преобразует плоские диаграммы в набор команд для вычислительной системы. В ходе испытаний установка H2-2 успешно проанализировала конфигурации, включающие более сотни точек пересечения линий.
Подобные заявления о "квантовом превосходстве" звучали и раньше, но касались в основном искусственно созданных задач без практической ценности. Традиционные вычислительные машины пока способны решать подобные задачи. Однако следующая разработка британской компании сможет анализировать структуры с тысячами переплетений — такую сложность существующая техника одолеть не в силах.
Следующая цель ученых — применить новую технологию для изучения гомологий Хованова, более сложных характеристик, раскрывающих глубинную природу пространственных конфигураций. В январе международная группа теоретиков представила концепцию соответствующей математической схемы.
Инвестиции в квантовые компьютеры исчисляются миллиардами долларов, но оправдают ли они себя? Ответ на этот вопрос станет известен лишь через много лет. Однако уже сейчас вырисовывается перспективная область применения этих устройств — топология, раздел математики, изучающий свойства фигур, которые сохраняются при деформации.
В марте специалисты британской компании Quantinuum представили прорывное решение классической математической задачи. Они разработали способ анализировать замкнутые линии в трехмерном пространстве — структуры, которые математики называют узлами. Такие конфигурации окружают нас повсюду: от спиралей ДНК до магнитных полей звезд. На вычислительной системе H2-2 впервые удалось быстро определять и систематизировать сложнейшие пространственные переплетения. Руководитель направления разработки продуктов Ильяс Хан сообщил о создании еще более совершенной машины: до конца года установка Helios сможет справляться с задачами, недоступными даже современным суперкомпьютерам.
Команда Мейханецидиса применила передовую вычислительную технику для определения особых математических характеристик — инвариантов. Эти величины, предложенные новозеландским математиком Воганом Джонсом, позволяют безошибочно различать пространственные конфигурации. Принцип работы основан на том, что каждой фигуре присваивается уникальное число, сохраняющееся при любых трансформациях. Например, если взять шнур и создать на нем переплетение, а затем как угодно менять его форму, не разрывая нить, математическая сущность останется неизменной.
Специалисты воплотили в реальность математическую схему, созданную совместно Джонсом, Дорит Ахароновой и Зефом Ландау. Методика преобразует плоские диаграммы в набор команд для вычислительной системы. В ходе испытаний установка H2-2 успешно проанализировала конфигурации, включающие более сотни точек пересечения линий.
Подобные заявления о "квантовом превосходстве" звучали и раньше, но касались в основном искусственно созданных задач без практической ценности. Традиционные вычислительные машины пока способны решать подобные задачи. Однако следующая разработка британской компании сможет анализировать структуры с тысячами переплетений — такую сложность существующая техника одолеть не в силах.
Теоретическая связь между пространственной геометрией и квантовыми закономерностями была известна давно, но лишь теперь мы сумели применить эти знания, — отмечает Ахаронова.Открытие имеет и важное практическое значение. Новый метод позволяет проверять корректность работы квантовых систем, сравнивая результаты для разных способов укладки одного узла. Это особенно ценно, поскольку в будущем традиционные компьютеры окажутся бессильны контролировать вычисления своих квантовых собратьев.
Следующая цель ученых — применить новую технологию для изучения гомологий Хованова, более сложных характеристик, раскрывающих глубинную природу пространственных конфигураций. В январе международная группа теоретиков представила концепцию соответствующей математической схемы.
Мы не доказали экспоненциальное ускорение полностью, но собрали убедительные свидетельства в его пользу, — поясняет Александр Шмидхубер из Массачусетского технологического института."Удивительное сходство между геометрией пространства и законами микромира указывает на глубинные принципы природы", — размышляет Ахаронова. По ее мнению, ключ к разгадке может скрываться в феномене запутанности, когда микрочастицы формируют единую систему, а также в способности определенных квантовых состояний сохранять информацию при локальных воздействиях — подобно тому, как геометрические объекты не меняют своей сути при деформации.