IT House News は 10 月 17 日、Anthropic は 10 月 16 日に次のような調査結果を発表しました。その AI モデル Claude は、人間の介入をほとんど必要とせずに、8 種類の量子コンピューティング タスクに対して、公開されている最適回路よりも効率的なソリューションを設計しました。
量子コンピューターは動作するために量子ビットに依存しているが、現在のデバイスは通常、数百から数千の量子ビットしか持たず、熱や振動などの環境ノイズに非常に敏感である、とIT Homeはブログ投稿を引用した。量子ビットと実行時間はどちらも希少なリソースであるため、量子コンピューティングを実用化する鍵は、回路内で必要な量子ビットと量子ゲートの数を減らすことです。
量子ビット (量子ビット) は、量子コンピューティングの「情報単位」です。古典的なコンピューターは 0 または 1 を表すためにビットを使用しますが、量子ビット (量子ビット) は 0 と 1 の重ね合わせ状態になることができます。つまり、両方の状態の「確率振幅」を同時に持ちます。しかし、量子ビットは非常に壊れやすいものです。熱、振動、電磁ノイズなどはすべてデコヒーレンスや計算エラーを引き起こす可能性があるため、現在の量子デバイスは通常、数百から数千の量子ビットしか持たず、極度の低温、絶縁、およびエラー訂正メカニズムを必要とします。
量子ゲートは、1 つ以上の量子ビットに適用されるユニタリ変換であり、古典的な論理ゲート (AND、NOT など) の量子バージョンに相当しますが、そのオブジェクトは重ね合わせ状態ともつれ状態です。量子回路は、時系列に配置された量子ゲートのセットに初期化、測定などのステップを加えたものです。
量子回路の「コスト」の測定では、通常、必要な量子ビットの数と量子ゲートの数という 2 つの指標が検討されます。量子ビットが少なく、ゲート数が少ないほど、一般にハードウェアのストレス、実行時間、およびノイズの蓄積が低くなります。
アンスロピック研究チームは、一般的な言語を使用して、化学、最適化、物理シミュレーション、数論、数値計算の分野からのタスクをクロード 8 に説明し、自動評価プログラムをセットアップしました。
プログラムは、クロードが提案した回路が正しいかどうかをチェックし、「量子ビットの数 × 量子ゲートの数」に従ってスコアを付けます。その後、クロードはフィードバックに基づいて繰り返し改善し、閉ループ設計プロセスを形成します。
その結果、クロードが発見した新しい設計は、量子ビットと量子ゲートの数を削減しただけでなく、既存のスキームをわずかに微調整しただけでなく、新しい数学的および構造的アイデアも提案したことが示されました。
たとえば、硫化鉄分子をシミュレートする場合、クロードは分子の対称性と反復構造を利用して、結果の一部を一度計算してから再利用しました。量子最適化アルゴリズムの復号化リンクでは、最も高価なステップのコストが 12 分の 1 に削減されました。
代表的な結果の 1 つは、楕円曲線点の追加を含みます。約 53 時間の独立した探索の後、クロードは完全な分岐履歴を保存せずに逆に実行できる可逆アルゴリズムを提案し、量子ビット数と実行時間の間で異なるバランスを達成する一連の新しい設計を形成しました。
研究者らは、このような進歩により、実際の量子アプリケーションに必要なハードウェア規模が軽減され、新薬設計、効率的な電池、新しい触媒、よりクリーンな肥料生産などの問題に対する量子コンピューティングソリューションを早期に実装できるようになると考えている。ただし、この研究では、量子回路設計はフォールトトレラントな量子コンピューター構築の一部にすぎず、エラー訂正やハードウェア制御などの問題は依然として協力して解決する必要があることも指摘しました。
