Для квантовых вычислений важны не только высокоскоростные квантовые процессоры, но и качественный интерфейс, способный загружать значительные объёмы классических данных. Какой смысл создавать квантовые компьютеры, если они не смогут обрабатывать уже накопленные массивы информации? Множество ответов всё ещё скрыто в грудах информационного шума, ожидая своего открытия. И такое объединение возможно, как заявили исследователи из Китая.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
Учёные из Чжэцзянского университета (Zhejiang University) представили Quantum Random Access Memory (QRAM) — архитектуру памяти, дающую квантовому компьютеру возможность доступа к классическим данным в квантовой суперпозиции адресов с логарифмической сложностью относительно числа адресуемых ячеек (чем больше ячеек, тем меньше требуется адресов, что упрощает конструкцию). Проще говоря, благодаря QRAM квантовый компьютер сможет за один цикл извлекать гораздо больше информации из классических баз данных, значительно ускоряя их обработку.
Исследователи не только теоретически обосновали такую архитектуру (речь идёт не о памяти в привычном смысле, а о регистре, способном функционировать в суперпозиции), но и протестировали этот интерфейс совместно со сверхпроводящим квантовым процессором для 4- и 8-битных классических регистров. В ходе экспериментов точность запросов для них составила примерно 0,809 ± 0,025 и 0,604 ± 0,005 соответственно. Эти данные показывают, что на современных квантовых устройствах QRAM способна работать достаточно корректно, хотя расширение на большие объёмы памяти по-прежнему остаётся сложной задачей.
Тем не менее представленная архитектура (интерфейс) QRAM доказывает возможность интеграции квантовых вычислителей с классическими базами данных. Квантовые системы, извлекающие данные из памяти в состоянии суперпозиции, получат невероятную пропускную способность при чтении баз данных и приблизят момент, когда они обретут практическую ценность.
