1765375543
2025-12-10 13:52:00
Инсайдерская информация
- Qubit Pharmaceuticals и Университет Сорбонны продемонстрировали, что квантовые компьютеры могут превзойти классические машины для необратимых цепей Маркова, отменив давнее теоретическое ограничение скорости квантового преимущества.
- Исследование показывает, что квантовые алгоритмы могут достигать более чем квадратичного, а в некоторых случаях и экспоненциального ускорения односторонних процессов, таких как химические реакции, сворачивание белков, тепловой поток и финансовая динамика.
- Результаты расширяют квантовое ускорение от идеализированных обратимых систем до реальных необратимых систем, что потенциально может повлиять на открытие лекарств, материаловедение и моделирование рисков.
ПРЕСС-РЕЛИЗ — Qubit Pharmaceuticals в сотрудничестве с Университетом Сорбонны продемонстрировала, что квантовые компьютеры могут выполнять определенные вычисления быстрее, чем ученые считали физически возможными. Это открытие отменяет одно из самых давних теоретических ограничений в этой области и дает новое определение тому, что означает квантовое преимущество.
области от открытия лекарств и материаловедения до финансирования и моделирования рисков.
«Ожидали, что квантовые компьютеры обеспечат квадратичное ускорение в обратимых условиях», — сказал Батист Клодон, ведущий автор и член исследовательской группы Qubit Pharmaceuticals. «Изучая реальные системы, мы обнаружили, что квадратичный потолок можно сломать».
За пределами классического ограничения скорости
На практике цепь Маркова — это последовательность возможных событий, в которой вероятность следующего шага зависит только от текущего состояния, что является краеугольным камнем современной статистической физики и машинного обучения. До сих пор квантовые алгоритмы могли обрабатывать только обратимые версии этих цепочек: чистые, симметричные системы, которые можно математически «перемотать».
Но реальный мир не движется назад. Молекулы реагируют, рынки меняются и тепло рассеивается — процессы, которые по своей природе необратимы. Их точное моделирование было одной из сложнейших задач в вычислительной физике.
Это исследование впервые показывает, что квантовые алгоритмы могут обрабатывать как обратимые, так и необратимые цепи Маркова, преодолевая давно предполагаемый барьер симметрии.
«Это устраняет критический разрыв между квантовыми вычислениями и физическим миром», — сказал профессор Жан-Филип Пикемаль, соавтор и соучредитель Qubit Pharmaceuticals. «Большинство природных и экономических явлений необратимы — и теперь квантовые алгоритмы, наконец, могут моделировать их напрямую, имея явное вычислительное преимущество».
Новая квантовая теория для необратимых систем
В статье представлены два новых метода, которые позволяют квантовым компьютерам следовать естественному направлению развития сложных систем без необходимости «перематывать» время. С практической точки зрения это означает, что квантовые компьютеры могут моделировать химические реакции или финансовые рынки в том виде, в каком они на самом деле разворачиваются, а не как идеализированные двусторонние системы. Основываясь на этом, авторы излагают первую полную основу для ускорения таких односторонних систем с использованием квантовых операций, уже проверенных в самых передовых алгоритмах сегодняшнего дня, — четкий план для применения открытия к реальному моделированию и проблемам с данными.
В измеримых показателях этот подход может позволить квантовым компьютерам выполнять миллиарды классических итераций всего за тысячи, значительно сокращая время, необходимое для крупномасштабного моделирования при разработке лекарств, открытии материалов и оптимизации на основе квантового искусственного интеллекта.
«Эта работа позволяет квантовым компьютерам говорить на том же языке, что и физический мир», — сказал Роберт Марино, генеральный директор и основатель Qubit Pharmaceuticals. «Большинство реальных процессов движутся только вперед — и теперь квантовые алгоритмы могут следовать за этим потоком, а не бороться с ним».
От теории к реальному воздействию
Если более ранние квантовые алгоритмы предлагали квадратичное преимущество в обратимых системах, то эта концепция обобщает это преимущество на необратимую область, предполагая, что в определенных случаях может происходить ускорение вплоть до экспоненциального. Ожидается, что эти результаты повлияют на то, как методы статистической физики будут применяться в разных дисциплинах, а также откроют дверь новому классу квантовых приложений.
Для Qubit Pharmaceuticals это открытие также укрепляет собственную платформу моделирования, которая интегрирует квантовые алгоритмы в практические рабочие процессы молекулярного моделирования и моделирования материалов. Объединив передовые исследования и прикладные вычисления, Qubit позиционирует себя среди ведущих компаний Европы, превращающих теоретические прорывы в коммерческое квантовое преимущество.
Работа подчеркивает силу европейской квантовой экосистемы, объединяющей опыт Университета Сорбонны, CNRS и Qubit Pharmaceuticals и поддерживаемой Европейским исследовательским советом (ERC) и французскими программами PEPR EPIQ – Quantum Software и HQI – инициативами, которые ставят Европу на передний план разработки квантового программного обеспечения и алгоритмов.
«Этот результат показывает, как академические исследования и частные усилия в области глубоких технологий могут совместно расширять границы квантовой науки», — добавил профессор Пикемаль. «Это ощутимый шаг к реальному квантовому преимуществу в химии, биологии и финансах».
О публикации
Статья «Квантовое ускорение для необратимых цепей Маркова» вышла в октябре 2025 года.
СВЯЗЬ: https://doi.org/10.1038/s41467-025-65761-5 был опубликован в журнале Nature
#Qubit #Pharmaceuticals #Университет #Сорбонны #показывают #что #квантовые #компьютеры #могут #превзойти #классические #пределы
Продолжение темы
