Anthropic heeft onderzoek gepubliceerd waaruit blijkt dat het model Claude Mythos 5 quantumcircuits heeft ontwikkeld die tot 17 keer minder rekenpoorten nodig hebben dan de kleinste eerder gepubliceerde ontwerpen. De bevindingen, gedateerd 16 oktober, volgen op de recente quantumdoorbraak van Google, die fouten verminderde tijdens experimenten met de Willow-processor.

Volgens het onderzoek van Anthropic verbeterde het AI-model acht circuitontwerpen op het gebied van quantumchemie, fysische simulaties, optimalisatie en getaltheorie. De resultaten kwamen uit geautomatiseerde ontwerptests, en onderzoekers hebben de circuits nog niet gedemonstreerd op quantumhardware.

Minder poorten voor bewerkingen op elliptische krommen

Het project werd uitgevoerd via Anthropic's STEM Fellows Program, geleid door Andi Gu met steun van natuurkundige Alek Kemeny. Ook de Harvard-onderzoekers Susanne Yelin en Mikhail Lukin droegen bij. Het werk onderzocht rekentaken die dienen als bouwstenen voor grotere quantumalgoritmen.

Claude Mythos 5 kreeg schriftelijke instructies met acht circuitontwerpproblemen en werkte met behulp van een geautomatiseerde evaluator naar oplossingen. Het systeem controleerde elk voorstel op correctheid en mat de efficiëntie via qubitvereisten en het aantal quantumpoorten. Het aantal poorten is een nauw gevolgde efficiëntiemaatstaf in quantumcomputing, omdat elke poort een bewerking is die de hardware moet uitvoeren, en op machines die nog worstelen met qubitstabiliteit vergroot elke extra bewerking de foutcorrectielast.

Eén experiment richtte zich op de additie van punten op elliptische krommen, een bewerking die modulaire inversie vereist om de wiskundige stappen te voltooien. Claude ontwikkelde een omkeerbare versie van het divsteps-algoritme die tijdens berekeningen geen vertakkingsgeschiedenis opslaat. Omkeerbaarheid is een permanente vereiste in quantumcomputing, aangezien quantumoperaties tussenwaarden niet kunnen weggooien zoals klassieke operaties dat kunnen. Het resulterende ontwerp verminderde de quantumpoortvereisten met ongeveer 17 keer vergeleken met het kleinste eerder gepubliceerde circuit, hoewel het 12% meer qubits vergde — een afweging tussen geheugen en rekenkingen.

De bevindingen voegen toe aan groeiend onderzoek naar de efficiëntie van quantumhardware en de middelen die nodig zijn voor complexe cryptografische berekeningen. Eerder quantumonderzoek van Google onderzocht hoe toekomstige machines de encryptie op elliptische krommen die in Bitcoin wordt gebruikt, zouden kunnen uitdagen. Omdat Bitcoin's digitale handtekeningen rusten op diezelfde rekenkunde van elliptische krommen, zijn de kosten van bewerkingen zoals puntadditie een van de invoerfactoren die bepalen hoe groot een toekomstige quantummachine zou moeten zijn.

Het experiment van Anthropic duurde ongeveer 53 uur, waarin Claude herhaaldelijk zijn wiskundige aanpak testte en verfijnde. Onderzoekers verifieerden de methode voor modulaire inversie via numerieke simulaties en formele wiskundige bewijzen met Lean-software, een open-sourcebewijsassistent die elke stap van een wiskundig argument controleert.

12x verbetering in quantumfoutcorrectiedecodering

Claude Mythos 5 leverde nog een verbetering tijdens het werken aan Reed–Solomon-decodering binnen het optimalisatie-algoritme Decoded Quantum Interferometry. Het model verving een benadering via de uitgebreide Euclidische algoritme door het Berlekamp–Massey-algoritme, waardoor het aantal bewerkingen dat tijdens decodering nodig is, afnam. Berlekamp–Massey is een klassieke decoderingstechniek uit de jaren zestig en blijft een standaardinstrument voor Reed–Solomon-codes, die veel worden gebruikt in opslag- en communicatiesystemen.

Het herontworpen circuit verminderde de poortvereisten met ongeveer 12 keer vergeleken met de eerdere constructie van Google. Over 403 miljoen testsamples verlaagde Claude de gereserveerde opslag van 665 qubits naar 19 binnen een gespecificeerde foutmarge.

Dit zijn verbeteringen aan circuitontwerpen en geen voltooide berekeningen op fysieke quantumprocessors. De huidige hardware ondervindt nog steeds uitdagingen op het gebied van qubitstabiliteit, foutcorrectie en de middelen die nodig zijn voor langdurige berekeningen.

Cryptosector bereidt zich voor op quantumdreiging

Het onderzoek verschijnt op een moment waarop cryptobedrijven zich voorbereiden op mogelijke toekomstige quantumaanvallen op bestaande digitale handtekeningsystemen. Eerder onderzoek naar quantumdreigingen voor cryptocurrency onderzocht hoe vooruitgang in kunstmatige intelligentie de tijdlijnen van cryptografische beveiliging zou kunnen beïnvloeden.

Ondertussen riep Coinbase Bitcoin-ontwikkelaars onlangs op om te beginnen met de voorbereiding van quantumresistente upgrades, met de waarschuwing dat implementatie jaren kan duren. De aanbevelingen van de beurs betroffen alternatieve handtekeningsystemen en portemonneeontwerpen die toekomstige overgangen zouden kunnen ondersteunen.

Anthropic blijft Claude-modellen ontwikkelen voor wetenschappelijk onderzoek en technische probleemoplossing, waaronder codeer- en wiskundige toepassingen. De eerdere release van Claude Opus 5.5 richtte zich op codeerprestaties en professionele toepassingen.

De nieuwste bevindingen moeten nog verder worden getest, met name op fysieke quantumcomputers. Anthropic heeft geen hardwaredemonstratie of implementatieschema aangekondigd voor de nieuw ontworpen circuits. Tot zo'n demonstratie plaatsvindt, bestaan de gerapporteerde poortbesparingen in simulatie en formeel bewijs rather dan op een machine, en of Bitcoin's quantumresistente overgang verder komt dan aanbevel moet nog blijken.