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量子计算实现实用级人工智能优势

研究人员展示,即使是小规模量子计算机也能通过新型光子量子电路显著提升机器学习性能。这一突破得益于一个跨国团队开发的算法,使经典计算机能够模拟容错量子电路,另一研究小组则利用IBM 127比特量子处理器实现了无条件的指数级加速。这些进展表明,量子技术正从实验阶段向具有可衡量优势的实际应用转变。
量子计算实现实用级人工智能优势

据多支研究团队的最新突破,量子计算已达到一个关键节点,正在为人工智能应用带来实用性优势。

来自维也纳大学及其合作伙伴的团队证明,小规模量子计算机在特定机器学习任务上已可超越传统系统。研究人员利用光子量子处理器,展示了量子增强算法在数据分类准确率上优于传统方法。该实验成果已发表在《自然·光子学》杂志,所用量子电路由米兰理工大学搭建,运行了Quantinuum研究人员最初提出的机器学习算法。

“这在未来可能至关重要,因为机器学习算法的能耗需求日益高涨,已变得难以承受。”论文合著者Iris Agresti指出。与传统计算技术相比,光子量子平台在速度、准确性和能效方面均展现出优势,尤其适用于基于核函数的机器学习应用。

与此同时,来自查尔姆斯理工大学、米兰大学、格拉纳达大学和东京大学的跨国团队开发出一种新算法,使普通计算机能够忠实模拟容错量子电路。这一创新攻克了长期难以模拟、却对构建稳定可扩展量子计算机至关重要的Gottesman-Kitaev-Preskill(GKP)玻色码。

此外,南加州大学和约翰斯·霍普金斯大学的研究人员实现了量子计算领域被誉为“圣杯”的目标:利用IBM 127比特Eagle处理器实现了无条件的指数级加速。团队在经典的“猜图案”难题上展示了这一优势,无需任何前提假设,证明量子机器能够超越最强大的传统计算机。他们结合了纠错技术和IBM强大的量子硬件,达成了这一里程碑。

这些进展表明,量子计算正从理论承诺迈向实际应用。随着IBM持续推进其2025年实现4000+比特系统的宏伟路线图,以及研究人员在机器学习、半导体制造等领域不断展示量子优势,这项技术有望在多个行业带来变革性能力。

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