ПОСЛЕЗАВТРА

Квантовые нейросети защитили от состязательных атак

Компьютерные инженеры из Техасского университета в Далласе (США) предложили эффективное средство для защиты квантовых компьютеров от так называемых состязательных атак (adversarial attacks), при которых нарушаются логические выводы нейросети. На практике это означает, что система распознавания образов беспилотного автомобиля в случае такой атаки может неверно интерпретировать дорожный знак «Стоп», что в свою очередь может привести к весьма серьезным последствиям.

 Для борьбы с такими вредоносными атаками разработчики решили использовать квантовый шум и перекрестные помехи. Дело в том, что в квантовых компьютерах, где все вычисления происходят на субатомном уровне, существует постоянная проблема т.н. «шума», т.е. различных помех, возникающих как вследствие колебаний температур и магнитных полей, так и по причине несовершенства аппаратной части. Помимо шумов, квантовые компьютеры подвержены и перекрестным помехам, т.е. непреднамеренным взаимодействиям между кубитами. Возникновение шума и перекрестных помех могут привести к ошибкам в вычислениях.

 Предложенная защита, получившая название «Внедрение квантового шума для состязательной защиты» (Quantum Noise Injection for Adversarial Defense, QNAD), вводит перекрестные помехи в квантовую нейронную сеть (QNN), тем самым значительно снижая эффективность состязательной атаки. Тесты новой технологии на нейросети показали, что точность работы системы распознавания образов при атаке возросла на 268%. По словам разработчиков, новая технология позволит дополнить другие техники защиты квантовых вычислительных систем.