Diterbitkan pada

Claude memangkas jumlah gerbang sirkuit kuantum hingga 17 kali lipat dengan mempelajari apa yang bisa dibatalkomputasi.

Penulis

Listen in English · Claude memangkas jumlah gerbang sirkuit kuantum hingga 17 kali lipat dengan mempelajari apa yang bisa dibatalkomputasi.

0:00 / 0:00

Watch in English · Claude memangkas jumlah gerbang sirkuit kuantum hingga 17 kali lipat dengan mempelajari apa yang bisa dibatalkomputasi.

Sebuah pracetak dari Anthropic dan Harvard memberikan Claude Mythos 5 delapan masalah desain sirkuit kuantum. Tujuh desain memangkas jumlah qubit dan gerbang Toffoli; satu kasus menukar 12% lebih banyak qubit dengan sekitar 17 kali lebih sedikit gerbang. Sirkuit-sirkuit tersebut diverifikasi melalui simulasi dan sebagian di Lean, tetapi tidak pernah dijalankan pada perangkat keras kuantum.

Dalam komputasi klasik, memori sementara itu gratis. Sebuah program menulis nilai-nilai perantara ke tumpukan, selesai, lalu tumpukan itu dibuang. Sirkuit kuantum tidak dapat melakukan itu: qubit tidak dapat dihapus secara diam-diam, karena menghapus keadaan kuantum itu sendiri adalah operasi yang harus reversibel.

Batasan itu adalah hambatan senyap dalam desain sirkuit. Setiap nilai sementara yang dibutuhkan sirkuit harus disimpan dalam qubit tambahan, dan qubit-qubit itu adalah hal yang paling langka di mesin. Jalan keluar standarnya adalah menjalankan komputasi secara terbalik pada akhirnya, memulihkan qubit scratch ke keadaan semula — sebuah teknik yang disebut uncompute — tetapi sirkuit tetap harus tahu caranya.

Sebuah pracetak yang diunggah ke arXiv pada 15 Oktober oleh Andi Gu dan tiga rekan penulis di Anthropic dan Harvard menyerahkan masalah itu, dan tujuh masalah lainnya, kepada Claude Mythos 5.

Delapan masalah, satu loop evaluator

Penyiapan itu bukan sebuah percakapan. Model menulis kode yang mendeskripsikan sebuah sirkuit; evaluator otomatis memeriksanya, menghitung qubit dan gerbang Toffoli, lalu mengembalikan skor agar model dapat meningkat pada percobaan berikutnya.

Tujuh dari delapan desain yang dihasilkan mengurangi jumlah qubit sekaligus jumlah gerbang Toffoli dibandingkan konstruksi yang telah diterbitkan sebelumnya. Desain kedelapan menghasilkan cara baru untuk membuat suatu komputasi menjadi reversibel.

Kasus utama adalah penjumlahan titik pada kurva eliptik — aritmetika yang mendasari sebagian besar kriptografi kunci publik modern. Menyimpan seluruh riwayat komputasi itu mahal. Pendekatan Claude adalah menyimpulkan operasi yang baru saja dilakukannya dari keadaan yang tersisa, alih-alih mencatat setiap langkah. Aturan-aturan awal bekerja pada bilangan kecil dan gagal pada 256 bit; model kemudian menelusuri relasi-relasi aljabar untuk menemukan aturan yang berlaku pada lebar penuh.

Setelah 53 jam pencarian, yang diinisialisasi dengan pernyataan masalah dan beberapa petunjuk manusia, ia menghasilkan serangkaian desain, bukan satu jawaban.

17×
lebih sedikit gerbang Toffoli daripada konstruksi yang diterbitkan yang dibandingkan dengannya
12%
lebih banyak qubit yang digunakan untuk memperoleh pengurangan itu
53jam
pencarian, dari pernyataan masalah dan beberapa petunjuk manusia

Bagaimana sebenarnya kompromi itu terlihat

Perbandingannya adalah bagian yang menarik, karena menunjukkan bahwa "lebih baik" bergantung pada sumber daya mana yang Anda kekurangan.

Claude Mythos 54.01M

935 qubit

Luo et al.69.53M

838 qubit

Schrottenloher1.9M

1.446 qubit

Jumlah gerbang Toffoli dalam jutaan. Gerbang yang lebih sedikit biasanya merupakan penghematan yang lebih berharga: setiap gerbang adalah peluang lain bagi mesin untuk kehilangan koherensi.

Desain Claude menggunakan 935 qubit dan sekitar 4,01 juta gerbang Toffoli. Konstruksi Luo membutuhkan lebih sedikit qubit — 838 — tetapi 69,53 juta gerbang, sekitar 17 kali lebih banyak. Pendekatan ketiga, oleh Schrottenloher, turun hingga 1,9 juta gerbang tetapi menghabiskan 1.446 qubit untuk melakukannya.

Secara gamblang: model tersebut tidak mengalahkan kedua alternatif pada kedua sumbu. Ia menemukan titik berbeda pada kurva yang sama, dan titik yang ditemukannya adalah titik yang paling disukai oleh sebagian besar perangkat keras yang ada.

Hasil kedua, dan tingkat kegagalannya

Makalah ini juga merombak dekoder Reed-Solomon yang digunakan di dalam algoritma optimisasi kuantum. Dengan memulihkan hasil antara dari keadaan saat ini alih-alih menyimpannya, desain ini mengurangi jumlah qubit cadangan yang harus disimpan algoritma.

Para penulis melaporkan bahwa dari 403 juta proses simulasi, sekitar satu dari 10.000 membutuhkan lebih dari jatah 19 qubit dan bisa saja gagal. Desain yang direvisi memangkas gerbang Toffoli sekitar 12 kali.

Tingkat kegagalan itu adalah bagian yang jujur dari hasil. Desain yang lebih murah secara rata-rata tetapi kadang gagal adalah produk yang berbeda dari desain yang lebih mahal dan selalu berhasil, dan makalah tersebut tidak menyembunyikan perbedaan itu.

Apa yang belum terjadi

  1. Sebuah sirkuit membutuhkan qubit bantu

    Nilai-nilai antara harus disimpan di suatu tempat, dan setiap nilai memakan satu qubit.

  2. Qubit bantu tidak bisa begitu saja dihapus

    Membuang keadaan kuantum bukan operasi yang sah; keadaan itu harus dibalik, bukan dihapus.

  3. Jadi sirkuit berjalan mundur

    Uncompute memulihkan ancilla dengan membatalkan pekerjaan yang mengotorinya — jika Anda bisa menemukan caranya.

  4. Menyimpan riwayat adalah alternatifnya

    Menyimpan setiap langkah menghindari lintasan balik tetapi menghabiskan qubit dan gerbang. Makalah ini bergerak di sepanjang garis itu.

Masalah desainnya adalah pilihan antara memori dan reversibilitas, bukan makan siang gratis.

Tidak ada satu pun dari ini yang telah dijalankan pada perangkat keras kuantum. Sirkuitnya diperiksa melalui program dan simulasi. Asisten pembuktian Lean memverifikasi sebagian klaim matematis kunci, bukan keseluruhan sirkuit. Dan naskahnya belum ditinjau sejawat.

Peringatan-peringatan itu lebih penting dari biasanya di sini, karena angka-angkanya adalah hitungan sumber daya, bukan kinerja yang terukur. Jumlah gerbang adalah properti dari rancangan; apakah rancangan tersebut bertahan terhadap derau, pergeseran kalibrasi, dan optimisasi compiler itu sendiri adalah pertanyaan yang hanya dapat dijawab oleh mesin.

Mengapa ini tetap layak dicatat

Klaim yang menarik bukanlah bahwa sebuah model merancang sirkuit yang lebih baik. Melainkan bahwa desain sirkuit memiliki fungsi penilaian otomatis yang murah — hitung qubit, hitung gerbang — dan bahwa sebuah model dapat dimasukkan ke dalam siklus itu dan dibiarkan mencari.

Ketika suatu bidang dapat menilai outputnya sendiri, AI dapat beriterasi terhadap skor tersebut. Sintesis sirkuit kuantum adalah salah satu dari sedikit bidang fisika yang skornya tidak ambigu dan ruang pencariannya sangat besar, yang mendekati kasus ideal. Sebagian besar bidang teknik tidak seperti itu, dan makalah ini tidak berpura-pura sebaliknya.

Apa yang ditunjukkannya lebih sempit dan lebih berguna: ketika tujuannya dapat dihitung, model dapat menghabiskan 53 jam untuk melakukan apa yang akan dihabiskan seorang mahasiswa pascasarjana selama setahun, lalu kembali dengan sekeluarga desain untuk diperiksa.

Sumber: pracetak oleh Andi Gu dan rekan penulis (Anthropic, Harvard), arXiv, 15 Oktober 2026, sebagaimana dilaporkan oleh Tuoi Tre.

Kontak: [email protected]

Harap dicatat bahwa versi bahasa Indonesia didukung oleh AI dan karena itu mungkin terjadi kesalahan kecil.

Penulis

Ai-Banking-NetworkSecurity (ABN), ABN ASIA didirikan oleh orang-orang dengan akar yang kuat di dunia akademis, dengan pengalaman kerja di Amerika Serikat, Belanda, Hungaria, Jepang, Korea Selatan, Singapura, dan Vietnam. ABN Asia adalah tempat di mana akademik dan teknologi bertemu dengan peluang. Dengan solusi terdepan kami dan layanan pengembangan perangkat lunak yang kompeten, kami membantu bisnis untuk meningkatkan level dan bersaing di panggung global. Komitmen kami: Lebih Cepat. Lebih Baik. Lebih handal. Dalam kebanyakan kasus: Lebih murah juga.

Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda membutuhkan layanan IT, konsultasi digital, solusi perangkat lunak siap pakai, atau jika Anda ingin mengirimkan permintaan proposal (RFP). Anda dapat menghubungi kami di [email protected]. Kami siap membantu Anda dengan semua kebutuhan teknologi Anda.

ABNAsia.org

© ABN ASIA