Ученые: квантовые вычисления втрое снижают сложность трассировки лучей
Метод оптимизации технологии трассировки лучей (передовая технология отображения компьютерной графики, обеспечивающая более реалистичную картинку) с использованием квантовых вычислений предложен группой исследователей из университетов США, Великобритании и Португалии, 20 мая сообщил портал Tom’s Hardware.
Утверждается, что данный метод способен уменьшить рабочие нагрузки технологии трассировки лучей с помощью квантовых вычислений, что может обеспечить повышение производительности до 190% за счет сокращения количества вычислений, необходимых для каждого луча.
Исследователями описан гибридный рендер (прорисовка изображения), в основе которого лежат классические алгоритмы трассировки, дополненные квантовыми вычислениями. Ученые отмечают, что для большей эффективности нужно создать чисто квантовый рендер, однако сейчас это невозможно. Поэтому квантовые вычисления применяются только для оптимизации процесса. С помощью квантового поиска новый метод отсеивает лучи, не нуждающиеся в обработке для получения изображения.
Исследователи продемонстрировали работу своего оптимизированного рендера, показав ее на примере изображения с разрешением 128 на 128 пикселей, чтобы избежать ограничений, связанных со скоростью квантовых вычислений. Они сравнили сложность построения изображения при классическом способе, неоптимизированном квантовом рендере и работе оптимизированного алгоритма.
Оказалось, что классическому алгоритму для обработки этой сцены понадобилось рассчитать 2,678 млн пересечений, использование квантовых вычислений снизило это число до 1,366 млн, а оптимизация позволила обойтись просчитыванием всего 896 тыс. пересечений.
Исследователи полагают, что первыми в мире реализовали, хотя и частичный, квантовый рендер изображения при помощи технологии трассировки лучей. Насколько быстро эти алгоритмы удастся внедрить в повседневную работу графических ускорителей, пока не известно.
