Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Физики нашли способ «утрамбовать» несколько элементов квантового компьютера в один

Физики из Московского физико-технического института и Российского квантового центра разработали метод, который позволит упростить задачу создания универсального квантового компьютера. Ученые нашли способ использовать для этого многоуровневые квантовые системы, кудиты, каждый из которых способен работать как несколько «обычных» квантовых элементов, кубитов. Последнее исследование опубликовано в журнале Quantum Measurements and Quantum Metrology, а кратко о нем рассказывает RNS.

«В наших работах мы показали, что корреляции, аналогичные используемым для квантовых информационных технологий в композитных квантовых системах, имеют место и в некомпозитных системах, с которыми, как мы предполагаем, иногда оказывается легче работать. В частности, в последней работе мы предложили способ использования запутанности между внутренними степенями свободы одиночной восьмиуровневой системы для реализации протокола квантовой телепортации, ранее экспериментального реализованного для системы из трех двухуровневых систем», – отмечают исследователи.

Работа квантового компьютера основана на том, что начальное условие некоторой задачи записывается в начальном состоянии системы кубитов, затем данные кубиты вступают в специальное взаимодействие (определяемое конкретной задачей), и, наконец, пользователь считывает ответ к задаче, производя измерение конечных состояний квантовых битов.

Ученые отмечают, что недостатком квантовых объектов, которые используются для создания кубитов (ионы, электроны, джозефсоновские контакты), является то, что они могут сохранять определенное квантовое состояние очень недолго. В рамках нового исследования ученые не пытаются сохранить устойчивость большой системы кубитов, а уменьшают размеры необходимой для вычислений системы. Они исследуют возможности использования для вычислений не кубитов, а кудитов – квантовых объектов, в которых число возможных состояний (уровней) больше двух (их число обозначают буквой D).

«Кудит с тремя-четырьмя уровнями уже может работать как система из двух «обычных» кубитов, а восьми уровней достаточно, чтобы имитировать трехкубитную систему. Поначалу мы воспринимали эту эквивалентность как математическую, которая позволяет получать новые энтропийные соотношения. Например, мы получали величину взаимной информации (меры корреляции) между виртуальными кубитами, выделенными в пространстве состояний одиночной четырехуровневой системы», – отмечают ученые.

Авторы работы показали, что на единственном кудите с пятью уровнями, реализованном с помощью искусственного атома, уже можно осуществлять полноценные квантовые вычисления, в частности, запустить алгоритм Дойча. Этот алгоритм предназначен для проверки значений большого числа двоичных переменных.

Новости и материалы
В Анапе студенты устроили потасовку и попали на видео
Украина и США заключили договор по отсрочке выплат по государственному долгу
Игрок «Динамо» заявил, что уровень РПЛ падает
Путин высказался об отношениях России с ближайшими соседями
Бывшая жена Гуфа пожаловалась на трудности воспитания ребенка без отца
Отец подал в суд на дочь, потому что она отказалась возвращать ему долг
Голикова сообщила о возможном росте обращений за медпомощью после теракта
На Украине рассказали о повреждениях энергообъектов в шести регионах
Муфтий лично вручил награду 15-летнему гардеробщику «Крокуса»
В Петербурге участница «Пацанок» получила срок за хранение наркотиков
Талызина о возможном признании Пугачевой иноагентом: «Молчала бы в тряпочку»
Просмотр телевизора может снизить риск развития деменции
Мишустин назначил нового главу Росморречфлота
Церемонию открытия Олимпиады могут отменить из-за теракта в «Крокусе»
Стало известно, когда Франция может выйти из-под военного командования НАТО
Украине передали тела 121 погибшего военного
В Екатеринбурге экстренно посадили четыре самолета
Android запретит следить операторам связи за пользователями
Все новости