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QuEra: i circuiti progettati con l’IA riducono fino a 39 volte una misura delle risorse quantistiche

QuEra afferma che un gruppo di ricerca ha utilizzato Claude e un valutatore automatizzato per progettare circuiti quantistici con stime inferiori delle risorse necessarie. La riduzione maggiore riportata è stata di 39 volte, su una misura c

QuEra: i circuiti progettati con l’IA riducono fino a 39 volte una misura delle risorse quantistiche

AI.info Team · Scritto con l’IA · verificato ·

L’IA cerca circuiti quantistici più piccoli

Il 10 novembre QuEra Computing ha dichiarato che una ricerca condotta con Harvard University e Anthropic ha utilizzato l’IA per progettare circuiti quantistici con requisiti stimati di risorse inferiori. Il risultato maggiore riportato, ha affermato la società, è una riduzione di 39 volte di una misura combinata delle risorse in termini di porte e qubit. Il lavoro è presentato come un modo per ridurre le risorse di cui i futuri computer quantistici tolleranti agli errori potrebbero aver bisogno per eseguire parti di algoritmi più grandi.

I risultati sono contenuti nel preprint Discovering state-of-the-art quantum circuits with large language models, identificato come arXiv:2610.22367. Il lavoro ha esaminato otto componenti di calcolo utilizzati in algoritmi quantistici più grandi; sette progetti hanno ridotto sia il numero di porte sia il fabbisogno di qubit rispetto ai rispettivi riferimenti. Nell’ottavo caso, secondo il comunicato, la ricerca ha prodotto un altro approccio che offre diverse possibilità di scelta tra l’uso di qubit e il numero di porte.

Un valutatore ha verificato ogni progetto

I ricercatori hanno affiancato a Claude di Anthropic un valutatore automatizzato che verificava la correttezza dei circuiti e assegnava a ogni progetto un punteggio in base al numero di porte Toffoli e di qubit. Claude ha utilizzato quel riscontro per cercare e perfezionare i progetti dei circuiti, ha dichiarato la società. La misura combina due stime delle risorse: le porte Toffoli, che secondo QuEra possono contribuire in misura sostanziale al carico aggiuntivo della computazione tollerante agli errori, e i qubit logici, che occupano capacità hardware.

Per una funzione gaussiana a virgola fissa, il gruppo ha riportato una riduzione di 39 volte della misura combinata, con le porte Toffoli passate da circa 24.000 a 1.583 e i qubit da 362 a 139. Per il potenziale di Coulomb, la riduzione riportata delle risorse combinate è stata di 9,9 volte, con le porte Toffoli scese da 6.355 a 1.140 e i qubit da 252 a 142. Il decoder Reed-Solomon, descritto come la fase più onerosa dell’interferometria quantistica decodificata, ha utilizzato 12 volte meno porte Toffoli, passate da 5,1 milioni a circa 440.000, e meno qubit.

La misura combinata moltiplica il numero di porte Toffoli per il numero massimo di qubit logici, quindi il risultato di 39 volte non equivale a un’accelerazione di 39 volte, ha precisato QuEra. Le cifre sono stime delle risorse per singoli componenti, non esecuzioni su hardware, e il loro effetto sulle applicazioni complete dipenderà da come vengono utilizzati i componenti.

Un nuovo compromesso per i circuiti

I ricercatori hanno anche riferito che Claude ha contribuito a scoprire un approccio reversibile all’inversione modulare, un’operazione utilizzata nei calcoli sulle curve ellittiche. In un benchmark completo di addizione di punti, una versione ha utilizzato circa 17 volte meno porte rispetto al precedente progetto con il minor numero di qubit, utilizzando però circa il 12% di qubit in più. Secondo il comunicato, l’approccio ricostruisce gran parte delle informazioni normalmente memorizzate durante i passaggi intermedi, offrendo un altro modo per bilanciare il numero di porte e il fabbisogno di qubit.

Tempi e ambito della ricerca

La ricerca che ha prodotto il nuovo approccio ai circuiti per le curve ellittiche ha richiesto 53 ore, guidata da requisiti definiti dai ricercatori e da un valutatore automatizzato, ha dichiarato QuEra. La società ha affermato che i risultati potrebbero aiutare i ricercatori a esplorare più rapidamente i progetti dei circuiti, sottolineando al contempo che l’effetto sulle applicazioni complete dipende da come vengono utilizzati i componenti ottimizzati. QuEra sta costruendo computer quantistici tolleranti agli errori e afferma che la disponibilità del suo sistema Libra su Amazon Braket è prevista per il 2028.

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