Китайски инженери се научиха да моделират мащабни квантови процеси на класически компютри

Китайски инженери постигнаха неочакван пробив, демонстрирайки, че сложни квантови процеси могат да се моделират и без квантов компютър. Използвайки класическия суперкомпютър Oceanlite и невронна мрежа, обучена да работи с квантови уравнения, специалистите от компанията Sunway успяха да симулират поведението на молекули с десетки електрони и над сто спинови орбитали — задача, смятана доскоро за невъзможна за традиционните изчислителни архитектури.

В квантовата физика всяка система се описва чрез вълновата функция Ψ, която съдържа информация за всички възможни състояния и позиции на частиците. Колкото повече частици има, толкова експоненциално расте и сложността на уравненията. Това обикновено прави симулациите непостижими за класическите машини. Китайският екип обаче комбинира невронна мрежа с подход, наречен NNQS (Neural Network Quantum States), за да постигне мащабируемост и точност, сравнима с квантова система.

Изчисленията на Oceanlite, работещ на 384-ядрени процесори Sunway SW26010-Pro, показват ефективност от 92% при силно мащабиране и 98% при слабо — резултати, които свидетелстват за впечатляваща оптимизация. Софтуерът е адаптиран така, че изкуственият интелект да използва пълния потенциал на милионите ядра, осигурявайки симулация на квантови системи с прецедентен мащаб и точност.

Това откритие доказва, че бъдещето на квантовата химия и физика не зависи изцяло от развитието на квантовите компютри. Изкуственият интелект може да се окаже ключът, който ще направи възможни експерименти и симулации, недостъпни до момента. Изследователите от Sunway определят резултата като „нов етап в сливането на класическите и квантовите изчисления“ — и може би първа крачка към нова ера в науката.