Ginamit ng mga mananaliksik na nakikipagtulungan sa Anthropic ang Claude Mythos 5 para magmungkahi ng quantum circuit, saka sinuri ang mga ito gamit ang hiwalay na programa. Sa isang preprint na isinumite noong Oktubre 15, iniulat nila ang mas kaunting Toffoli gate at mas mababang pinakamataas na bilang ng qubit kaysa sa kanilang mga disenyong pinaghambingan sa pito sa walong gawain sa paggawa ng circuit. Ang ikawalo, modular inversion sa prime field, ay nagbunga ng pamilya ng magkakaibang trade-off sa gate at qubit.

Mga pagtataya ito para sa iminungkahing logical circuit, hindi mga sukat mula sa quantum computer. Kapaki-pakinabang ang resulta sa mga mananaliksik na nagpapasya kung saan makatutulong ang disenyong may AI: binigyan ng team ang modelo ng tiyak na function na gagawin at mabilis na paraan para tanggihan ang maling pagsubok. Sinuri ng BIG CHANGE ang papel at ang paliwanag ng pananaliksik ng Anthropic noong Oktubre 16. Hindi namin pinatakbo ang paghahanap, muling ginawa ang mga pagtataya ng resources, o pinaandar ang circuit sa hardware.

Ang malaking pagbabago

  • Ano ang nagbago: Ang paghahanap na ginagabayan ng evaluator ay gumawa ng mga disenyo ng circuit para sa walong tinukoy na pangunahing operasyon ng quantum computing. Iniulat ng papel ang mas kaunting gate at qubit sa pitong gawain, at ibang trade-off para sa modular inversion.
  • Bakit mahalaga: Paulit-ulit na tumatawag ang malaking quantum algorithm sa mas maliliit na routine. Maaaring bumaba ang kailangan ng isang implementasyon sa hinaharap kung babawasan ang tinatayang resources ng mga routine, kung mananatiling wasto ang mga disenyo kapag isinama ang error correction at mga limitasyon ng hardware.
  • Ano ang dapat bantayan: Ang independiyenteng pagsusuri sa mga pagkakagawa ng circuit, nakasaad na error budget, at pagtataya ng resources para sa partikular na hardware ang magtatakda kung hanggang saan magagamit ang mga resulta sa labas ng mga test case na ito.

Modelo ang nagmumungkahi; evaluator ang sumusuri

Kailangang panatilihin ng quantum circuit ang impormasyong maaaring patungan ng karaniwang programa. Kailangang linisin ang pansamantalang halaga sa pamamagitan ng pagbaligtad sa gawaing lumikha rito, isang prosesong tinatawag na uncomputation. Sumasakop ng qubit ang pagpapanatili sa mga halaga; gumagamit naman ng gate ang muling pagkalkula. Ang papel ay tumututok sa mga routine na ang kilos ay mailalarawan bilang classical function na nakapaloob sa nababaligtad na quantum operation. Dahil sa limitadong uring iyon, nagiging praktikal ang awtomatikong pagsusuri ng kawastuhan.

Sa bawat isa sa walong gawain, isinulat ng mga mananaliksik ang kinakailangang kilos ng input at output at nagsimula sa blangkong programa. Nagmungkahi ang Claude ng ilang pamilya ng algorithm bilang mga programang Python na gumagawa ng circuit. Pinahusay ng magkakahiwalay na paghahanap ang bawat pamilya at pana-panahong nagbahagi ng mahuhusay na kandidato. Sinuri ng evaluator kung naglalabas ang isinumiteng circuit ng kinakailangang output, nagpapanatili ng input, naglilinis ng pansamantalang qubit, at wastong humahawak sa phase. Pagkatapos ay binilang nito ang Toffoli gate at ang pinakamataas na bilang ng logical qubit na sabay-sabay na inilaan. Tinanggihan ang kandidatong hindi tumugon sa espesipikasyon; iniranggo ang mga wastong kandidato ayon sa resulta ng pagpaparami ng dalawang bilang ng resources.

Tinatawag ito ng papel na evolutionary search gamit ang OpenEvolve at Claude Mythos 5. Sa bawat ikot, nakatanggap ang modelo ng parent program, feedback, at limitadong alternatibo mula sa archive. Ang resulta ng evaluator ang gumabay sa susunod na mungkahi. Ayon sa Anthropic, tumagal nang 53 oras ang isang mahabang paghahanap para sa elliptic-curve point addition, na paminsan-minsang may prompt ng tao para lumawak ang paggalugad. Mga tao ang nagpasya sa mga unang espesipikasyon, pagpili ng gawain, at patakaran ng pagmamarka.

Ang iniulat na pagtitipid at mga kondisyon nito

Ang talahanayan ng resulta ng walong gawain ng team ay sumasaklaw sa mga decoder para sa optimization algorithm, numerical function, isang chemistry circuit, lattice-gauge simulation, at modular inversion. Para sa Reed–Solomon decoder, inihahambing ng papel ang nailathalang baseline na 5.1 milyong Toffoli gate at pinakamataas na 1,938 logical qubit sa mungkahing disenyo na may 440,000 gate at 1,837 qubit. Gumaganda nang 12 ulit ang score na nakukuha sa pagpaparami ng bilang ng gate at bilang ng qubit ayon sa pagtutuos ng papel. Para sa fixed-point Gaussian function, mula 24,000 gate at 362 qubit ay naging 1,583 gate at 139 qubit ang mga bilang, na nagbibigay ng 39 na ulit na pagbuti sa score na iyon.

Kailangan ng ibang pagbasa ang ikawalong gawain. Walang iisang baseline o salik ng pagbuti na ibinigay ang mga may-akda para sa modular inversion sa prime field, dahil ipinagpapalit ng mga dating konstruksyon ang mas maraming gate sa mas kaunting qubit, o kabaligtaran. Gumagamit ang kanilang buong benchmark circuit ng 4.0 milyong Toffoli gate at 935 logical qubit. Ayon sa paliwanag ng Anthropic, isang disenyo sa bagong pamilya ang gumagamit ng 12% mas maraming qubit kaysa sa pinakamaliit na dating disenyo, ngunit 17 ulit na mas kaunting gate. Trade-off ito, hindi pagbaba sa lahat ng sukatan.

Sadyang may trade-off din sa pagiging maaasahan ang isang mungkahing decoder. Naglalaan ito ng 19 qubit para sa isang nakaimbak na pambihirang halaga sa halip na 665 qubit para sa pinakamasamang posibleng sunod-sunod na eksepsiyon. Tinataya ng papel na humigit-kumulang isang input sa 10,000 ang mangangailangan ng mas malaking imbakan at mabibigo sa ilalim ng tinukoy nitong distribusyon. Iba ang pamantayan ng katumpakan o pagkabigo sa ibang gawain. Kailangang panatilihin ng mambabasang naghahambing ng mga hilera ang mga kondisyong iyon kasama ng bilang ng gate at qubit.

Ano ang hindi malulutas ng pagkalkula

Sinusundan ng evaluator ang computational-basis input sa mga circuit na kayang i-simulate nang mahusay sa classical computing. Para sa malalaking domain, mga sample na input ang sinusuri nito sa halip na patunayang tama ang bawat posibleng input. May mga espesipikasyong nangangailangan ng eksaktong resulta, ngunit may hangganang test set pa rin ang ginagamit sa iniulat na validation. Sinusuportahan ng mga pagsusuring ito ang mga mungkahi sa loob ng nakasaad na interface at error tolerance ng bawat gawain; hindi nila ipinapakita ang circuit na tumatakbo sa quantum hardware.

Ang bilang ng Toffoli at pinakamataas na logical qubit ay mga panukat na kumakatawan sa gastos sa oras at espasyo sa hinaharap. Maaaring baguhin ng gate depth, routing, error-correction system at physical qubit ng isang makina kung aling disenyo ang mas mainam. Itinatakda rin ng mga may-akda ang representasyon ng input sa bawat gawain, kaya may mga pagbabago sa encoding na nasa labas ng paghahanap. Mahalaga ang mga limitasyong ito bago gamitin ang isang magandang subroutine sa buong algorithm.

Ang pinakamatibay na konklusyon ay tungkol sa paraan ng pagdidisenyo. Kapag malinaw ang espesipikasyon ng isang problema sa pananaliksik at sapat ang bilis ng independiyenteng evaluator, makapagsasaliksik ang modelo ng mga arkitektura ng circuit na maaaring hindi makita ng simpleng sunod-sunod na lokal na pagrebisa ng gate. Resulta pa rin ng preprint ng mga may-akda ang mga tiyak na bilang ng resources, na naghihintay ng independiyenteng pag-uulit at pagsusuring isinasaalang-alang ang hardware.

Mga sanggunian at karagdagang babasahin