Группа исследователей, связанных с несколькими учреждениями в США, включая Google Quantum AI, и их коллега из Австралии разработали теорию, предполагающую, что квантовые компьютеры должны быть экспоненциально быстрее в некоторых задачах обучения, чем классические машины. В своей статье, опубликованной в журнале Science , группа описывает свою теорию и результаты тестирования на квантовом компьютере Google Sycamore. Ведран Дунько из Leiden University City опубликовал в том же номере журнала статью «Перспектива», в которой изложил идею объединения квантовых вычислений с машинным обучением для обеспечения нового уровня компьютерных систем обучения.

Машинное обучение — это система, с помощью которой компьютеры, обученные наборам данных, делают обоснованные предположения о новых данных. А квантовые вычисления включают использование субатомных частиц для представления кубитов в качестве средства для выполнения приложений во много раз быстрее, чем это возможно с классическими компьютерами . В этой новой попытке исследователи рассмотрели идею запуска приложений машинного обучения на квантовых компьютерах, что, возможно, сделает их лучше в обучении и, следовательно, более полезными.

Чтобы выяснить, осуществима ли эта идея и, что более важно, будут ли результаты лучше, чем результаты, достигнутые на классических компьютерах, исследователи поставили задачу по-новому: они разработали задачу машинного обучения , которая будет обучаться посредством многократно повторяющихся экспериментов . раз. Затем они разработали теории, описывающие, как можно использовать квантовую систему для проведения таких экспериментов и извлечения из них уроков. Они обнаружили, что смогли доказать, что квантовый компьютерможет сделать это, и что она может сделать это намного лучше, чем классическая система. Фактически, они обнаружили, что количество экспериментов, необходимых для изучения концепции, сократилось на четыре порядка по сравнению с классическими системами. Затем исследователи построили такую ​​систему и протестировали ее на квантовом компьютере Google Sycamore, подтвердив свою теорию.

В работе предполагается, что если когда-либо будет разработан пригодный для использования реальный квантовый компьютер, он сможет использовать новые вещи в почти невообразимых масштабах.