Роботы становятся более человечными: квантовый метод ускорил расчёты движений роботов в десятки раз

Будущее робототехники может измениться быстрее, чем мы думаем. Учёные из Японии и Fujitsu разработали метод, который объединяет силу квантовых и классических вычислений, чтобы роботы-гуманоиды двигались точнее и естественнее. Испытания показали: погрешности снизились на 43%, а расчёты стали значительно быстрее.

Квантовая основа

Команда из Технологического института Сибаура, Университета Васэда и Fujitsu использовала кубиты для моделирования положений и ориентаций частей робота. Благодаря феномену квантовой запутанности удалось воспроизвести зависимость движений, как в реальных суставах. Классические компьютеры выполняли обратные расчёты, а квантовые — прямые. Такой гибридный подход объединил скорость квантов с надёжностью традиционных методов.

Проверка на практике

Новый метод проверили на симуляторе Fujitsu и 64-кубитном квантовом компьютере, созданном с участием RIKEN. При расчётах движений робота с 17 суставами, которые обычно занимали полчаса вычислений, удалось значительно сократить время и повысить точность. Это доказывает, что подход применим на практике уже сейчас.

Что это меняет

Обычные модели часто упрощают движения роботов, делая их механистичными. Квантовый метод позволяет добиться плавности и реалистичности. В будущем такие алгоритмы могут обеспечивать управление в реальном времени, улучшать энергосбережение и помогать роботам преодолевать препятствия.

Перспективы

Учёные планируют внедрять более сложные квантовые алгоритмы, включая преобразование Фурье, чтобы ускорить вычисления ещё больше. Это открывает дорогу к новому поколению гуманоидов, способных работать бок о бок с людьми.

Уточнения

Ква́нтовый компью́тер — вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовая суперпозиция, квантовая запутанность) для передачи и обработки данных. 

Гумано́ид (лат. humanoides "подобный человеку") — разумное человекоподобное существо из легенд и фантастики. К гуманоидам принято относить не всех человекоподобных существ, а лишь неизвестных науке человекообразных обезьян, антропоморфных роботов, мифологических и описанных в фантастической литературе существ, подобных человеку.