网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

17倍差距!Claude设计量子电路,把最头疼的存储问题绕过去了

0
分享至

量子电路设计这件事,最近出现了一个挺有意思的进展。Anthropic 的 Claude Mythos 5 设计出了一套量子电路方案,和早先的做法相比,用的门数量少了 17 倍。这意味着什么?工程师在跑那些吃资源的量子算法时,可能不需要那么多计算资源了。

更关键的是,它碰的是量子计算里一个老大难的工程问题:怎么在存储需求和运算时间之间找平衡。

53小时,没人插手

这套设计来自一次长达 53 小时的实验,由研究员 Andi Gu 牵头,通过 Anthropic 的 STEM Fellows Program 进行。Claude 开发了一套用于椭圆曲线计算的可逆算术算法,哈佛大学和 QuEra Computing 的研究人员也参与了这项工作。

研究结果给出的信号是:自动化的电路设计,或许能加快实用量子计算到来的速度。注意,是"或许"。

为什么量子电路这么难搞

先说清楚背景。量子计算机靠量子比特处理信息,量子比特可以通过叠加态同时表示多种状态组合。但现实是,现有的机器只有几百到几千个量子比特,而且环境干扰会在计算过程中引入错误。

所以工程师必须把量子电路做得尽可能高效。每一次操作都要消耗计算资源,存中间结果又要占用额外的量子比特。更麻烦的是,量子电路不能随便把临时信息丢掉——因为它的操作必须保持可逆。

这就好比你在草稿纸上算一道复杂的题,每一步都不能擦掉,因为最后要能原路倒推回去验证。草稿纸就那么大,你说难不难。

八个模块,逐个优化

Anthropic 给 Claude 布置的任务,是优化化学、物理模拟、优化问题、数论和数值计算这几个领域的八个计算构建模块。每个设计都由自动化评估器检查正确性,并对其资源需求打分。

Claude Mythos 5 的做法是反复进行"设计—测试"循环,在每一轮之间不需要人类介入,自己迭代改进方案。它的结果比之前公开发表的设计更好,有些地方的资源缩减达到一个数量级甚至更多。

一个特别值得说的结果:模逆运算

在所有结果里,有一个格外值得关注——模逆运算,这是椭圆曲线算术里用到的一种数学操作,在针对椭圆曲线离散对数问题的量子算法中扮演核心角色。

Claude 把注意力放在一个叫 divsteps 的算法上。这个算法通过反复的条件操作来简化数值。经典计算机执行这个方法很高效,但把它翻译成量子电路,就会撞上一个严重的存储问题。

原因还是那个"可逆"的要求:可逆电路必须保留足够的信息,才能重建每一个计算步骤。divsteps 需要记录它的分支决策,这可能会消耗数量惊人的额外量子比特。

Claude 找到的办法是:直接从中间数值里恢复那些决策。它推导出数学恒等式来建立这个方法,通过数值模拟做了测试,还用 Lean 形式化验证了正确性。

最终得到的电路,不再需要存储完整的分支决策历史。Claude 随后还探索了混合设计——存一部分信息,重建剩下的部分。

多花12%的量子比特,省下17倍的门

其中一套设计比此前最小的方案多用了 12% 的量子比特,但需要的门数量少了 17 倍。这个取舍,给那些在有限量子硬件上干活的工程师多了一种选择。

Anthropic 还报告了其他电路设计任务的改进。其中一项优化,把某个主流量子优化算法中最昂贵的一步,成本降低了大约 12 倍。

从50万亿到3.4亿

这些结果背后,是多年来在降低量子计算资源需求上的持续进展。研究人员曾在 2017 年估算,模拟 FeMoco(一种参与生物固氮的铁硫簇)的基态能量,大约需要 50 万亿个 Toffoli 门。

后续的进展把这个估算降到了大约 3.4 亿个门,缩减幅度约 15 万倍。Anthropic 认为,自动化的电路优化可能有助于加速类似的进展。

但别急着高兴

重要的障碍依然存在。量子计算机仍然需要更好的纠错能力、可靠的硬件控制,以及能在长时间计算中管理脆弱量子比特的系统。

即便如此,AI 设计的电路,或许能帮研究人员更高效地使用未来的量子机器。是"或许",不是"一定"。这条路还长着呢。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
全国每卖5双斐乐鞋,3双产自广西——李宁还把厂开回了来宾

全国每卖5双斐乐鞋,3双产自广西——李宁还把厂开回了来宾

趣味萌宠的日常
2026-10-18 03:36:29
遵义会议上唯独凯丰支持博古与李德,建国后他儿子何明去旧址参观,因相关讲解倍感尴尬

遵义会议上唯独凯丰支持博古与李德,建国后他儿子何明去旧址参观,因相关讲解倍感尴尬

文史明鉴
2026-01-02 19:43:16
上海那个被捧上天的阿大葱油饼,最终还是栽在亲儿子手里

上海那个被捧上天的阿大葱油饼,最终还是栽在亲儿子手里

椰青美食分享
2026-10-15 10:28:18
老套路重现!赵少康得知自己要被开除,又将矛头引向大陆!

老套路重现!赵少康得知自己要被开除,又将矛头引向大陆!

故事终将光明磊落
2026-10-17 10:56:37
公路车骑行服,熟女骑行穿搭,利落面料勾勒饱满曲线

公路车骑行服,熟女骑行穿搭,利落面料勾勒饱满曲线

只要高兴就好
2026-09-24 11:58:50
A股:不必再等明天开盘了,趋势已经明朗,明后两天行情没有任何意外了

A股:不必再等明天开盘了,趋势已经明朗,明后两天行情没有任何意外了

财经大拿
2026-10-18 06:05:12
中国篮坛又爆发大规模冲突!女篮国手被打缝了4针:被对手主教练追着打?

中国篮坛又爆发大规模冲突!女篮国手被打缝了4针:被对手主教练追着打?

篮球快餐车
2026-10-17 07:48:24
知名男歌手宣布:将开26场演唱会,每晚重唱不同专辑,观众手机须关机封存

知名男歌手宣布:将开26场演唱会,每晚重唱不同专辑,观众手机须关机封存

上观新闻
2026-10-17 18:00:46
菲海军舰机侵闯黄岩岛,性质和影响极其恶劣,中方忍耐快到极点

菲海军舰机侵闯黄岩岛,性质和影响极其恶劣,中方忍耐快到极点

国平视野
2026-10-18 14:01:31
0-2大爆冷!武网决赛首席诞生,排名170位黑马杀疯:斯瓦泰克笑了

0-2大爆冷!武网决赛首席诞生,排名170位黑马杀疯:斯瓦泰克笑了

大秦壁虎白话体育
2026-10-17 19:25:11
600万顶薪只配打4分34秒?三分失准+防守漏勺,原帅被新帅彻底打入冷宫

600万顶薪只配打4分34秒?三分失准+防守漏勺,原帅被新帅彻底打入冷宫

慢歌轻步谣
2026-10-18 13:58:46
果然散装英语才是真正的神,网友:我要去飞机的家

果然散装英语才是真正的神,网友:我要去飞机的家

水泥土的搞笑
2026-10-14 00:26:01
真废了!场均4.3分+三分15%!历史3D!热火值得吗?

真废了!场均4.3分+三分15%!历史3D!热火值得吗?

篮球盛世
2026-10-18 12:52:16
66岁的费翔采访中,被问到“你看到别人有儿子、有孙子的时候,羡慕吗?遗憾吗?”,他回答得很平静

66岁的费翔采访中,被问到“你看到别人有儿子、有孙子的时候,羡慕吗?遗憾吗?”,他回答得很平静

孙琬童
2026-10-17 06:25:12
最新消息:景甜露面被拍,评论区:强撑着体面!

最新消息:景甜露面被拍,评论区:强撑着体面!

默默有话说
2026-10-17 12:31:21
法庭上杀人犯当场质问法官:“我明明杀了四个女人,你们为什么说我杀了3个?”

法庭上杀人犯当场质问法官:“我明明杀了四个女人,你们为什么说我杀了3个?”

落纸生花创意手工
2026-07-19 12:06:31
男子为健身常年吃土豆等粗粮,为避免发芽囤一冰柜熟土豆,营养专家:冷冻会使抗性淀粉增加升糖更慢,但复热后效果打折,冷冻不是无限保鲜

男子为健身常年吃土豆等粗粮,为避免发芽囤一冰柜熟土豆,营养专家:冷冻会使抗性淀粉增加升糖更慢,但复热后效果打折,冷冻不是无限保鲜

环球时报国际
2026-10-16 15:32:36
王星在诈骗园区被胁迫借下网贷,最终选择分期偿还,律师:如举证证实案涉网贷合同系受胁迫订立,有权诉请法院撤销借贷合同

王星在诈骗园区被胁迫借下网贷,最终选择分期偿还,律师:如举证证实案涉网贷合同系受胁迫订立,有权诉请法院撤销借贷合同

乡野小珥
2026-10-14 16:48:14
蒯曼妹妹省运夺金,偶像却不是姐姐,她的理由让蒯曼没法反驳

蒯曼妹妹省运夺金,偶像却不是姐姐,她的理由让蒯曼没法反驳

娱妮啵啵啊
2026-10-17 15:31:02
尴尬!天津35岁女生相亲陷入两难:隐瞒房产只收到离异大龄追求者,亮出家底引来年轻弟弟

尴尬!天津35岁女生相亲陷入两难:隐瞒房产只收到离异大龄追求者,亮出家底引来年轻弟弟

火山詩话
2026-10-16 07:15:46
2026-10-18 15:27:00
万物皆可科普2啊
万物皆可科普2啊
有态度网友ytd
13文章数 20关注度
往期回顾 全部

科技要闻

王江舟院士:6G到底是不是骗局 是不是收割

头条要闻

员工仅1人的公司中标3千万项目 标书是代写对手被劝退

头条要闻

员工仅1人的公司中标3千万项目 标书是代写对手被劝退

体育要闻

升级版杨瀚森再闯难关:当上开拓者第三中锋还得拼

娱乐要闻

曝郭麒麟与25岁知名女星已经结婚,女方回应关系

财经要闻

马斯克:美债问题只能靠AI和机器人解决

汽车要闻

星瑞L PLUS限时售价10.97万元起 开启智混3L时代

态度原创

旅游
手机
数码
本地
公开课

旅游要闻

“美丽中国行”中国文化报记者实地探访珲春东北虎豹国家公园

手机要闻

唯苹果份额在增,国产全部在降,W41周怎么了?

数码要闻

1599元首发!拯救者27寸双模电竞屏 4K180Hz一键变360Hz

本地新闻

因新荣记出圈,这座浙东小城才是吃货天堂

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版