量子计算机需要精心设计的电路，才能在有限的硬件上运行有用的算法。研究人员向Claude提供了八种此类电路的白话规范，涵盖化学、优化、物理模拟和数论，并配有一个自动评估器来检查和评分每种设计。Claude在很大程度上独立工作，找到的设计改进了已发表的最佳电路，在某些情况下提升了一个数量级甚至更多。
这类改进大幅减少了实际应用所需的量子资源，因此实用的量子计算机可能比此前预期更快问世。这项工作由Andi Gu在Anthropic的STEM Fellows Program中主导，并得到Anthropic量子物理学家Alek Kemeny的指导，同时与Susanne Yelin（哈佛大学）和Mikhail Lukin（哈佛大学及Qu Era Computing）合作完成。
与只能是0或1的经典比特不同，量子比特可以由单个原子、超导电路或光粒子构成。它们利用叠加态等现象，使其能够以新的方式处理信息，从而让化学、材料科学和数论中的难题变得可解。目前的机器只有数百到数千个量子比特，并且对噪声高度敏感，微小的误差会不断累积并导致错误结果。由于量子比特和计算时间都很稀缺，研究人员正在重新设计算法，以减少资源消耗。
一个典型例子是模拟FeMoco，即固氮酶核心的铁硫簇，这种酶是细菌将氮气转化为氨的关键。2017年，研究人员估计量子计算机需要约50万亿个Toffoli门来计算其基态能量。通过算法上的进步，这一估计值已降至约3.4亿，减少了约15万倍，相当于在一台拥有约300万个物理量子比特的未来机器上只需几个小时即可完成计算。这一收益大多来自对电路的重新设计，而非硬件的改进，这也是Claude优化经典算法的能力在此领域颇具前景的原因。
来源: Hacker News · 由HeadlinesBriefing整理摘要