Google использовал квантовые нейросети для моделирования молекул

Google использовал квантовые нейросети для моделирования молекул

Британско-американская группа физиков, включающая в себя экспертов из Google и Университета Калифорнии, впервые провела эксперимент про масштабируемому квантовому моделированию молекулы водорода. В работе авторы использовали двухкубитный квантовый вычислитель и обошлись без ресурсоемкой предварительной компиляции алгоритмов. Исследование опубликовано в журнале Physical Review X, кратко о нем сообщает блог компании Google.

В основе эксперимента лежит вариационный алгоритм поиска собственных решений с помощью квантового компьютера (VQE), который, по словам ученых, представляет собой квантовую нейросеть. Как и любая нейросеть, она содержит массу изменяемых параметров, которые можно подбирать с помощью обучения, но традиционные нейросети при этом моделируют классические системы, а квантовые, соответственно, квантовые системы.

С помощью этого метода ученые рассчитали, как меняется энергия молекулы водорода (H2) в зависимости от расстояния между атомами водорода в ней. Эти вычисления — частный случай решения задачи об электронной структуре молекул. Зная как устроены электроны в основном состоянии молекулы можно предсказать скорость, с которой будут протекать химические реакции. Однако это требует высокой точности вычислений энергии. С ростом количества атомов в молекуле время, требующееся для расчета на классическом компьютере растет экспоненциально. Как описывает блог Google, если на расчет энергии основного состояния метана (CH4) уходит одна секунда, то на этан (C2H6) потребуется минута, а на пропан (C3H8) — целый день расчетов.

Авторы сравнивали результаты вычислений с помощью VQE с экспериментальными данными и другим квантовым алгоритмом. По словам физиков, благодаря обучению удалось избавиться от систематических ошибок, связанных с неидеальностью оборудования и получить результаты близкие к экспериментальным данным. Ученые надеются, что устойчивость к подобным ошибкам поможет обойтись в будущем без квантовой коррекции ошибок, одной из проблем, стоящих перед воплощением квантовых компьютеров в жизнь. 

Как отвечают физики, при масштабировании технологии и создании многокубитных систем можно будет проводить аналогичные вычисления и для более сложных молекул. К примеру, всего сотни кубит будет достаточно для того, чтобы смоделировать процесс азотфиксации, который позволяет производить бактериям удобрения буквально из воздуха. Возможно это позволит улучшить существующие способы синтеза азотных удобрений.

Несмотря на то, что квантовые компьютеры сейчас представляют собой системы из небольшого количества кубит (четыре - пять), физики уже используют их для моделирования высокоэнергетичных процессов. 

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Нейросеть Google тренируется на кошках из YouTube
Небольшая группа инженеров из секретной лаборатории Google X добилась успехов в области применения компьютеров для моделирования работы человеческого мозга. Соединив вместе 16 тысяч процессоров, исследователи создали одну из крупнейших искусственных нейронных сетей, способную к машинному обучению. Ученые Google ..
2012-06-26 1691 0 Интернет, IT
0
Google запустила облачную службу принтеров для Windows
Google сегодня объявила о запуске облачной службы принтеров для Windows, позволяющей печатать документы за пределами Chrome Google. Новый сервис доступен для загрузки из инструментов Google. Для тех, кто не знает, Google Cloud Print соединяет Cloud Print-совместимые приложения на любом ..
2013-07-24 1374 0 Интернет, IT
0
Google запустил сервис по регистрации доменов
Компания Google в тестовом режиме запустила собственный сервис по регистрации доменов – Google Domains. Об этом говорится в сообщении компании. По заявлению Google, новый сервис поможет представителям бизнеса найти и получить доменное имя для создания страницы в интернете. Проект также ..
2014-06-25 1479 0 Интернет, IT
0
Google TV принесет музыку, фильмы и ТВ в Европу 13 ноября
Google благословил американских владельцев устройств с Google TV возможностью купить или арендовать контент из Google Play в прошлом месяце, и теперь это знак вежливости сделан по отношению к международным устройствам. Корпорация Google объявила, что воспроизведение музыки, фильмов и телевидения станет доступно ..
2012-11-9 1235 0 Интернет, IT
0
Русские клоны Google Play атакуют пользователей Android
И двух недель не прошло с момента запуска объединённого сервиса Google Play, а его клоны уже замечены в распространении троянов. Так, например, блог компании Trend Micro сообщает о русскоязычном сайте, который предлагает скачать новую версию приложения Google Play ..
2012-03-21 1865 0 Интернет, IT
0
Google выпустил приложение для iPad
Несколько часов назад компания Google в своем блоге сообщила о запуске приложения Google Search для iPad, iPhone и ipod Touch. Google сообщает, что новое приложение изменилось не только внешне. В нем также появился ряд новых функций. Поиск теперь стал ..
2011-11-23 1709 0 Интернет, IT
0
Google объединит разношерстные чаты в один сервис
Компания Google в ближайшее время, возможно, запустит сервис под названием Babble, который заменит собой все остальные продукты компании, предназначенные для обмена сообщениями. Вероятно, работа таких продуктов, как Google Talk, Google Voice, Google+ Hangouts и других будет ..
2013-03-20 1323 0 Интернет, IT
0
Соцсеть Google+ разберут на части
Google признала неудачной свою попытку создать социальную сеть, которая могла бы успешно конкурировать с Facebook. По неофициальной информации, Google+ перестанет быть единым сервисом, его отдельные элементы найдут применение в других продуктах компании, а более чем 1000 разработчиков ..
2014-04-27 1262 0 Интернет, IT
0
Google Glass обзаведутся собственным магазином приложений
Очки дополненной реальности Google Glass получат магазин приложений, в котором будут собраны различные программы, написанные для новой платформы. Заработает магазин уже в 2014 году, когда очки поступят в свободную продажу. В настоящее время Google Glass доступны ..
2013-09-6 1393 0 Интернет, IT
5
Google купил социальный аналитический стартап
Компания Google объявила о том, что приобрела стартап SocialGrapple, сервис статистики аккаунтов в Twitter. Финансовые условия сделки не разглашаются. После ее завершения все сотрудники SocialGrapple перейдут на работу в Google, а сервис Twitter-статистики будет закрыт. Ожидается, что интернет-гигант будет использовать ..
2011-10-12 1713 0 Интернет, IT
-1
Google призналась в постоянной слежке за пользователями Android
Смартфоны на операционной системе Android осуществляют постоянную слежку за местонахождением пользователей даже при выключенной передаче данных. Эту информацию Google подтвердила изданию Quartz.Отмечается, что Google начала непрерывный сбор данных о геолокации пользователей Android с января 2017 года. Местоположение ..
2017-11-29 1396 0 Интернет, IT
0
Microsoft атаковала Google в вирусном ролике
Корпорация Microsoft выложила на YouTube видеоролик, критикующий "облачный" пакет Google Apps. В нем софтверный гигант обвиняет Google в непрофессионализме, заявляя об отсутствии должной поддержки для корпоративных пользователей. Клип, названный Googlelighting, пародирует популярный в 80-е годы американский телесериал Moonlighting ..
2012-02-22 1561 0 Интернет, IT
0
Google Earth покажет Землю с воздушного змея
Компания Google добавила в программу Google Earth (в русском переводе - "Google Планета Земля") снимки земной поверхности, сделанные с аэростатов и с воздушных змеев.  В данный момент доступны снимки более чем сорока мест со "впечатляющим" разрешением, отмечает Google ..
2012-04-23 1314 0 Интернет, IT
0
Google купила Katango, сервис автоматической сортировки
Компания Google объявила о приобретении стартапа Katango, разработчиков сервиса, который использует собственные алгоритмы для того, чтобы автоматически рассортировывать друзей пользователя в соцсети по разным группам. Ранее уже сообщалось о том, что интернет-гигант был заинтересован в данном стартапе с момента его запуска ..
2011-11-11 1308 1 Интернет, IT
0
Google отменила рабочее время на личные проекты
Совсем недавно каждый сотрудник компании Google имел право потратить 20% рабочего времени на личные проекты. Удачные проекты могли получить дальнейшее развитие. Так получились проекты Gmail, AdSense, Gtalk и Google News. Сейчас время экспериментов в Google закончилось. ..
2013-08-18 1163 0 Интернет, IT
0