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7項量子電路同步減少量子位元與 Toffoli 閘

印有電路圖的紙張旁放置著量子處理器晶片 / TokenPost.ai

Anthropic 表示,Claude Mythos 5 在 8 項量子電路設計任務中找到改良方案。論文摘要指出,其中 7 項任務同時減少量子位元與 Toffoli 閘,另一項則找到一種用於有限域模逆運算的新可逆結構。

Anthropic 於 10 月 16 日公布這些電路設計成果,應用領域涵蓋化學、最佳化、量子模擬、數論與數值計算。公司表示,8 個電路都減少了量子位元與閘的使用量;共同研究團隊的論文摘要則將量子位元與 Toffoli 閘同步減少的任務列為 7 項。

研究流程是由模型提出電路程式碼,再由獨立評估程式檢查正確性並計算資源用量,之後將結果回饋給模型,反覆進行。論文摘要指出,透過這種方式,有 7 項任務的量子位元數與 Toffoli 閘數量都低於既有電路。Toffoli 閘是比較量子電路運算資源時使用的指標。

在橢圓曲線點加法電路中,研究團隊提出一種設計:量子位元比既有的最低量子位元設計多 12%,閘數則減少至原本的十七分之一。這項結果呈現了量子位元用量與運算量之間不同的取捨。Anthropic 也表示,研究團隊將 Berlekamp–Massey 方法用於量子最佳化演算法中的 Reed–Solomon 解碼器,使閘數降至既有配置的十二分之一。

量子電路難以任意清除中間計算值,也不容易依輸入改變執行路徑。由於電路必須設計成可逆運算,部分設計可能需要額外的量子位元或閘。Anthropic 表示,Reed–Solomon 解碼器設計採用了中間值還原方法。

論文使用結合量子位元數與電路資源成本的 TQ 成本作為比較指標,並指出評估權重可能因硬體與應用情境而異。

這項研究與虛擬資產的關聯在於橢圓曲線運算。橢圓曲線點加法是用於求解橢圓曲線離散對數問題的量子演算法核心運算之一。本研究探討的是電路資源設計,並未展示在實際量子硬體上執行、恢復加密金鑰或破解比特幣的成果。

先前關於比特幣量子攻擊電路成本的報導也區分了實際攻擊與電路資源估算。這次研究呈現的是橢圓曲線計算電路的資源設計改良,而非破解加密的成果。

這項研究與Claude Mythos 5 限量提供的消息分屬不同進展,展示了將模型用於科學計算電路設計的案例。論文已公開於 arXiv。

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好文章。 希望有後續報導。 分析得很棒。

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