IBM запустила Nighthawk на задачах физики и кибербезопасности

Команда проверила процессор IBM Nighthawk на двух прикладных задачах: расчёте потенциала нуклон–анти-нуклона в модели QCD2 и фильтрации DoS/DDoS‑трафика с помощью QAOA.

Исследователи провели два эксперимента на квантовом процессоре IBM Nighthawk: вычисление взаимодействия нуклона и антинуклона в упрощённой модели квантовой хромодинамики QCD2 и фильтрацию вредоносного DoS/DDoS‑трафика с применением квантового приближённого алгоритма оптимизации QAOA.

В первом эксперименте задачу из QCD2 преобразовали в модель спиновой цепочки и запустили расчёты на Nighthawk. Полученный потенциал показал притяжение между нуклоном и антинуклоном и совпал по форме с результатами точной диагонализации и идеальной (безшумной) симуляции. В исследовании указано, что полезный сигнал удалось извлечь из шумных данных с помощью приёмов структурной компенсации ошибок.

Вторая работа касается кибербезопасности. Логи honeypot‑системы преобразовали в задачу разбиения графа, в которой нужно отделять вредоносные DoS и DDoS‑сессии от легитимных подключений. Для поиска оптимального разбиения применяли QAOA. В экспериментах использовали графы с 16, 32, 66 и 110 узлами; крупнейший граф содержал 110 узлов и 181 ребро. Вариант с 110 узлами выполняли на трёх квантовых бэкендах IBM Quantum Network.

Сравнение показателей разных устройств показало, что Nighthawk требовал меньше двухкубитных операций и имел наименьшие накладные расходы при компиляции схем. Другой процессор из семейства, обозначенный как Heron, показал более высокую целевую метрику качества для теста по фильтрации трафика.

Авторы работ не заявляют о достижении квантового преимущества; результаты представлены как прикладной бенчмарк, оценивающий пригодность доступных квантовых устройств для задач, где важны и точность вычислений, и устойчивость к шуму. В документах указано, какие приёмы коррекции и оптимизации схем помогли улучшить результаты на нынешних шумных устройствах.

В методической части исследования подчёркнуто снижение числа двухкубитных операций и использование методов компенсации ошибок для выделения сигнала. Такие меры применяли как в физическом моделировании, так и в задачах анализа сетевого трафика.

В качестве контекста отмечено недавнее исследование IBM, в котором предлагали использовать большие языковые модели для подбора кодов коррекции квантовых ошибок. Оба проекта отражают практическую проверку текущих квантовых бэкендов на задачах прикладного характера.

Материалы на GNcrypto предоставляются исключительно в информационных целях и не являются финансовой рекомендацией. Мы стремимся публиковать точные и актуальные данные, однако не можем гарантировать их абсолютную достоверность, полноту или надёжность. GNcrypto не несёт ответственности за возможные ошибки, упущения или финансовые потери, возникшие вследствие использования данной информации. Все действия вы совершаете на свой страх и риск. Всегда проводите собственный анализ и консультируйтесь с профессионалами. Подробнее см. в наших страницах Условия, Политика конфиденциальности и Отказ от ответственности.

Статьи этого автора