Квантовая свёртка Дзебоева — новый принцип взаимодействия квантовых тензоров
Учёный лаборатории, Дзебоев Даниил, разработал фундаментальный метод взаимодействия многомерных квантовых тензоров — свёртку Дзебоева, которая переносит идею тензорных операций из классической математики в пространство квантовой суперпозиции и запутанности кубитов.
Изобретение реализовано в программном комплексе «Квантовая свёртка Дзебоева»
(патент на программу для ЭВМ № 2025688643, дата регистрации — 22.10.2025).
Суть открытия
Классическая тензорная свёртка объединяет данные и веса через умножение и суммирование по измерениям.
В квантовой версии Дзебоева эти операции заменены когерентным взаимодействием амплитуд квантовых состояний.
Каждый тензор кодируется группой кубитов, отражающих его измерения, а сама свёртка реализуется как квантовое тензорное произведение в пространстве Гильберта.
Такое представление открывает возможности:
создавать квантовые нейронные сети, где свёртки выполняются не последовательно, а в режиме параллельной суперпозиции всех состояний;
анализировать текст, изображения и видео на уровне когерентных амплитуд;
использовать запутанность кубитов для передачи взаимозависимостей между компонентами данных.
Программа реализована на Qiskit и предназначена для работы в средах
IBM Quantum Experience и Qiskit Runtime Environment.
Визуальная модель
На визуализации показано, как формируется квантовая свёртка в трёх последовательных рядах:
Левый ряд — исходный тензор из 4 кубитов (красно-синие сферы).
Он представляет входные данные, закодированные в состоянии суперпозиции.
Средний ряд — тензор свёртки из 10 кубитов. Первые 4 кубита (красно-синие сферы) отвечают за пересчёт по исходному тензору, а следующие 6 кубитов (зелёно-жёлтые сферы) — за формирование результирующего состояния.
Этот уровень отражает процесс когерентного взаимодействия входных и весовых амплитуд.
Правый ряд — результирующий тензор из 6 кубитов (зелёно-жёлтые сферы),
формирующий новое квантовое состояние, содержащее информацию о свёртке всех предыдущих взаимодействий.
Волновая структура на поверхности сфер отражает фазовые колебания и интерференцию квантовых амплитуд, а различие цветовых палитр показывает распределение вероятностей между исходными, промежуточными и результирующими состояниями.
Научное значение
Свёртка Дзебоева закладывает математический фундамент для квантовых архитектур искусственного интеллекта, где обучение и обработка информации происходят не на уровне чисел, а на уровне фазовых состояний квантовых систем.
Эта работа соединяет квантовую физику, алгебру тензоров и теорию нейронных сетей — открывая путь к новому поколению вычислений, в которых когерентность становится вычислительным ресурсом.