Версия Markdown

AI-translated from English; not yet reviewed by a fluent editor.

# Claude предлагает квантовые схемы с меньшими расчётными затратами вентилей и кубитов

> В препринте Anthropic и Harvard модель Claude предлагает квантовые схемы, а отдельный оценщик проверяет их. В семи из восьми задач расчётное число вентилей и кубитов ниже, чем у схем, с которыми авторы проводят сравнение.

By BIG CHANGE Editorial

Published: 2026-10-17T13:44:34.835Z
Updated: 2026-10-17T13:44:34.835Z
Canonical: https://bigchange.ai/blog/claude-quantum-circuits-gate-qubit-estimates

![Conceptual charcoal illustration of pegs in three channels of a wooden logic model beside a separate measuring gauge.](https://bigchange.ai/api/media/file/quantum-circuit-evaluator-concept-v1.png)
AI-generated conceptual illustration by BIG CHANGE; physical analogy, not a circuit from the preprint or a measured result.

Исследователи, работающие с Anthropic, использовали Claude Mythos 5 для разработки квантовых схем, а затем проверяли предложения отдельной программой. В [препринте, представленном 15 октября](https://arxiv.org/abs/2610.22367), они сообщают, что в семи из восьми задач построения схем число вентилей Toffoli и пиковое число кубитов ниже, чем у выбранных для сравнения конструкций. Восьмая задача — модульное обращение в поле простого порядка — дала семейство схем с различными компромиссами между числом вентилей и кубитов.

Это оценки для предложенных логических схем, а не измерения на квантовом компьютере. Результат полезен исследователям, которые решают, где может помочь проектирование с участием ИИ: команда задала модели точную функцию для реализации и быстрый способ отбраковывать неверные попытки. BIG CHANGE изучил статью и опубликованное Anthropic 16 октября [описание исследования](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits). Мы не запускали поиск, не воспроизводили оценки ресурсов и не исполняли схему на оборудовании.

## Большая перемена

- **Что изменилось:** Поиск под управлением оценщика дал конструкции схем для восьми заданных примитивов квантовых вычислений. Статья сообщает о меньшем числе вентилей и кубитов в семи задачах и об ином компромиссе для модульного обращения.
- **Почему это важно:** Большой квантовый алгоритм многократно вызывает небольшие процедуры. Снижение расчётных ресурсов этих процедур могло бы уменьшить требования будущей реализации, если конструкции сохранят преимущества при интеграции с коррекцией ошибок и аппаратными ограничениями.
- **За чем следить:** Независимое изучение конструкций схем, заявленных бюджетов ошибок и оценок ресурсов для конкретного оборудования определит, насколько результаты применимы за пределами этих тестовых задач.

## Модель предлагает, оценщик проверяет

Квантовая схема должна сохранять информацию, которую обычная программа может перезаписать. Временные значения нужно удалять, обращая вычисления, которые их создали; этот процесс называется обратным вычислением, или uncomputation. Хранение этих значений занимает кубиты, а повторное вычисление требует вентилей. [Статья](https://arxiv.org/html/2610.22367v1) посвящена процедурам, поведение которых можно описать классической функцией, встроенной в обратимую квантовую операцию. Для этого ограниченного класса автоматическая проверка корректности практически выполнима.

Для каждой из восьми задач исследователи описали требуемое соответствие входов и выходов и начали поиск с пустой программы. Claude предложила несколько семейств алгоритмов в виде программ на Python, строящих схемы. Отдельные поиски улучшали каждое семейство, периодически обмениваясь сильными кандидатами. Оценщик проверял, выдаёт ли предложенная схема требуемый результат, сохраняет ли входы, очищает ли временные кубиты и правильно ли обрабатывает фазу. Затем он подсчитывал вентили Toffoli и максимальное число одновременно выделенных логических кубитов. Кандидатов, нарушавших спецификацию задачи, отклоняли; допустимые варианты ранжировали по произведению двух ресурсных показателей.

В статье это названо эволюционным поиском с использованием OpenEvolve и Claude Mythos 5. На каждой итерации модель получала родительскую программу, обратную связь и ограниченный набор альтернатив из архива. Результаты оценщика использовались для следующего предложения. По сообщению Anthropic, длительный поиск схем сложения точек эллиптической кривой шёл 53 часа; люди время от времени подсказывали модели расширить поиск. Исходные спецификации, выбор задач и правила оценки определяли люди.

## Заявленная экономия и её условия

Подготовленная командой [таблица результатов по восьми задачам](https://arxiv.org/html/2610.22367v1) охватывает декодеры для алгоритма оптимизации, численные функции, схему для химических расчётов, моделирование решёточной калибровочной теории и модульное обращение. Для декодера Reed–Solomon статья сравнивает опубликованный базовый вариант с 5,1 миллиона вентилей Toffoli и пиковым числом 1 938 логических кубитов с предложенной конструкцией на 440 000 вентилей и 1 837 кубитах. По принятой в статье методике показатель произведения числа вентилей и кубитов улучшается в 12 раз. Для гауссовой функции с фиксированной точкой заявленные показатели снижаются с 24 000 вентилей и 362 кубитов до 1 583 вентилей и 139 кубитов, что даёт улучшение этого показателя в 39 раз.

Восьмую задачу нужно трактовать иначе. Авторы не приводят единого базового варианта или коэффициента улучшения для модульного обращения в поле простого порядка: прежние конструкции обменивают большее число вентилей на меньшее число кубитов или наоборот. Их полная эталонная схема использует 4,0 миллиона вентилей Toffoli и 935 логических кубитов. Согласно описанию Anthropic, одна конструкция нового семейства использует на 12% больше кубитов, чем самая компактная из прежних, но в 17 раз меньше вентилей. Это компромисс, а не снижение всех показателей.

Один из предложенных декодеров также сознательно идёт на компромисс в надёжности. Он резервирует 19 кубитов для одного исключительного сохранённого значения вместо 665 кубитов для наихудшей возможной последовательности исключений. По оценке статьи, примерно одному входу из 10 000 потребовалось бы больше памяти, и обработка завершилась бы неудачей при заданном распределении. В других задачах используются иные критерии точности или отказа. Сравнивая строки таблицы, читатель должен учитывать эти условия вместе с числом вентилей и кубитов.

## Чего расчёт не устанавливает

Оценщик отслеживает входы в вычислительном базисе в схемах, допускающих эффективное классическое моделирование. Для больших областей входных данных он проверяет выборку, а не доказывает корректность для каждого возможного входа. Спецификации некоторых задач требуют точных результатов, но и для них описанная проверка использует конечные наборы тестов. Эти проверки подкрепляют предложенные конструкции в пределах заданных интерфейса и допустимой ошибки каждой задачи; они не показывают работу схемы на квантовом оборудовании.

Число вентилей Toffoli и пиковое число логических кубитов — косвенные показатели будущих затрат времени и памяти. Глубина схемы, маршрутизация, система коррекции ошибок и физические кубиты конкретной машины могут изменить предпочтительность конструкций. Авторы также фиксируют представление входов каждой задачи, поэтому некоторые изменения кодирования остаются вне поиска. Эти ограничения важны до применения перспективной подпрограммы в полном алгоритме.

Самый убедительный вывод касается метода проектирования. Если исследовательская задача имеет чёткую спецификацию и достаточно быстрый независимый оценщик, модель может исследовать архитектуры схем, которые простая последовательность локальных преобразований вентилей могла бы пропустить. Конкретные ресурсные показатели остаются результатами авторского препринта и ожидают независимого воспроизведения и оценки с учётом оборудования.

## Источники и дополнительные материалы

- [Поиск передовых квантовых схем с помощью больших языковых моделей](https://arxiv.org/html/2610.22367v1). Andi Gu, Alek H. Kemeny, Susanne F. Yelin и Mikhail D. Lukin; arXiv v1, представлено 15 октября 2026 года. В основном препринте описаны поиск, оценщик, результаты восьми задач, проверка и ограничения. Это исследовательский отчёт, а не внедрение на оборудовании.
- [Разработка более эффективных квантовых схем с Claude](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits). Anthropic, 16 октября 2026 года. Авторское объяснение исследования, включая 53-часовой поиск схем сложения точек и компромисс при модульном обращении. Изложенные перспективы будущих практических квантовых компьютеров — прогноз, а не наблюдаемый результат.

## Sources

- [Поиск передовых квантовых схем с помощью больших языковых моделей](https://arxiv.org/html/2610.22367v1) — Основной препринт arXiv v1: метод, сравнение восьми задач, проверка корректности, оценки ресурсов и ограничения. Исследовательский отчёт, а не исполнение на оборудовании.
- [Разработка более эффективных квантовых схем с Claude](https://www.anthropic.com/research/designing-efficient-quantum-circuits) — Авторское объяснение. Описывает 53-часовой поиск и компромисс при модульном обращении; выводы о будущих компьютерах являются прогнозными.