Claude hittar effektivare sätt att göra kvantberäkningar

En hand håller en liten kvantprocessor med metallhölje och anslutningar. Processorn tillverkades vid Chalmers 2017 och hör inte till den aktuella studien.

Claude har hjälpt forskare att minska resursbehoven för flera kvantberäkningar. Enligt studien krävde de nya kretsarna både färre kvantbitar och färre resurskrävande operationer i sju av åtta uppgifter.

Anthropic presenterade arbetet den 16 oktober. Studien, som lades ut som en förhandsversion på arXiv dagen innan, har författare från bland annat Harvard och Anthropic.

Forskarna gav Claude Mythos 5 åtta uppgifter inom bland annat kemi, optimering och talteori. Modellen skrev förslag i kod, fick återkoppling från ett separat kontrollprogram och förbättrade lösningarna i upprepade omgångar.

En kvantkrets beskriver vilka operationer som ska utföras på kvantbitarna, kvantdatorns informationsbärare. Här handlar det alltså om hur beräkningarna organiseras, inte om att Claude har byggt en ny fysisk dator.

Färre operationer för samma uppgift

Ett exempel gäller avkodning i en kvantalgoritm för optimering. Den nya konstruktionen minskade antalet resurskrävande Toffoli-operationer från ungefär 5,1 miljoner till 440 000, cirka en tolftedel av den tidigare nivån. Antalet kvantbitar minskade också, från 1 938 till 1 837.

Toffoli-operationer är en typ av logiska beräkningssteg. Eftersom de är särskilt resurskrävande används antalet som ett mått på kretsens kostnad. Avkodaren tillåter en liten felrisk inom de gränser som uppgiften anger.

I sju av de åtta uppgifterna minskade både antalet Toffoli-operationer och antalet kvantbitar, enligt studien. I den åttonde hittade modellen i stället nya avvägningar mellan de två resurskraven. Förbättring betyder alltså inte alltid att båda minskar samtidigt.

Inte tolv gånger snabbare hårdvara

Resultaten bygger på forskargruppens kontroller och resursberäkningar. De visar inte att en befintlig kvantdator blivit tolv gånger snabbare, och säger inte att alla kvantalgoritmer får motsvarande förbättring.

Människorna formulerade uppgifterna och satte upp utvärderingen. Enligt Anthropic behövdes också enstaka uppmaningar för att få Claude att pröva bredare angreppssätt. Ett av arbetena pågick i 53 timmar.

Färre operationer och kvantbitar kan göra framtida beräkningar lättare att genomföra. Men fungerande hårdvara och felkorrigering återstår som separata utmaningar.