Квантовый компьютер научили работе с графикой

Типичный пример современной 3D графики. Кадр из мультфильма "Ледниковый период 3: Эра динозавров"

Ученые из Массачусетского технологического института создали алгоритм решения системы линейных уравнений для квантовых компьютеров. Последнее может означать, что данные вычислительные машины могут использоваться для обработки графики. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте института.

Квантовые компьютеры - гипотетические вычислительные устройства, работа которых базируется на явлениях квантовой механики. На заре создания теории предполагалось, что подобные машины будут превосходить классические компьютеры в разы. Однако, за пределами криптографии (в которой квантовые компьютеры могут применяться для быстрого разложения чисел на множители) у квантовых компьютеров не обнаружилось существенных преимуществ перед классическими машинами.

В рамках новой работы ученым удалось создать алгоритм решения системы обыкновенных линейных уравнений c N неизвестными за время порядка lg N. Для сравнения, лучшие классические алгоритмы работают за время порядка N. Таким образом, например, для решения системы с 1010 неизвестными обычный компьютер выполнит несколько десятков миллиардов действий, в то время как его квантовый "коллега" - несколько десятков. По словам ученых, учитывая, что системы линейных уравнений используются, например, при обработке изображений, создании 3D графики и предсказании погоды, алгоритм делает квантовые компьютеры крайне эффективными в данных областях.

Работа была воспринята специалистами по вопросу крайне неоднозначно. Многие отмечают, что решение системы уравнений будет храниться в памяти квантового компьютера в виде суперпозиций состояний кубитов, что означает отсутствие точного решения в привычном понимании этого слова - каждое состояние реализуется с некоторой вероятностью. Чтобы "извлечь" классическое решение из памяти квантового компьютера, может потребоваться огромное число шагов, которое съест выигрыш от быстрого вычисления. Аналогичным образом, "загрузка" информации в кубиты также может оказаться очень ресурсоемким процессом.

Для сравнения, квантовый алгоритм проверки простоты числа работает следующим образом: он либо предъявляет разложение числа на множители, либо выдает неопределенный ответ (который можно легко распознать). Последнее означает, что число с вероятностью 1/2 простое. Если, применив алгоритм 100 раз, неопределенный ответ был получен все 100 раз, то можно утверждать, что число простое с вероятностью 1 - 1/2100.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Полу-шоу-багги-стоппер
Забытые концепт-кары: Porsche Panamericana, предвестник купе-кроссоверов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности