Физики разработали метод мгновенной передачи данных между квантовыми битами

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Специалисты Университета ИТМО совместно с коллегами из Лондонского института математических наук создали революционный способ передачи информации в квантовых вычислительных системах. Их открытие описано в последнем выпуске Physical Review Letters.

Квантовые вычислительные машины постоянно совершенствуются — количество квантовых битов в них неуклонно растёт. Корпорация IBM недавно представила процессор Condor с 1121 кубитом, а команда Google намерена преодолеть тысячный порог в ближайшее время. Однако главной проблемой остаётся эффективное взаимодействие между этими элементами, особенно когда требуется быстро передать квантовое состояние от одного края системы к другому.

Традиционные подходы к решению этой задачи оказались недостаточно эффективными. Один метод предполагал последовательное включение связей между соседними элементами — простой, но медленный процесс. Другой базировался на настройке постоянных связей определённой интенсивности, что также требовало значительного времени, особенно в масштабных системах.

Автор: Freepik Источник: ru.freepik.com

Международная исследовательская группа применила совершенно иной принцип, названный ими «квантовой брахистохроной» — по аналогии с классической задачей о кратчайшем пути движения. Магистрантка ИТМО, участница проекта, поясняет: «Мы анализируем все возможные пути перемещения квантового состояния, выбирая оптимальный маршрут с минимальным временем доставки».

Новаторство метода заключается в динамическом управлении интенсивностью квантовых связей. Вначале активизируется взаимодействие между первыми элементами цепи, затем оно постепенно ослабевает, а дальние связи усиливаются. Такой подход формирует особый волновой пакет, перемещающийся с предельной скоростью, разрешённой квантовой физикой.

Учёным удалось произвести расчёты для системы, содержащей сотню квантовых битов, что значительно превосходит прежние достижения, ограниченные малыми группами элементов.

Ведущий научный сотрудник ИТМО подчёркивает, что значимость открытия выходит за рамки решения конкретной задачи: «Разработанный подход позволит создавать более совершенные квантовые алгоритмы и ускорит процесс подготовки сложных квантовых состояний».

Авторы исследования утверждают, что их разработка готова к внедрению на существующих экспериментальных установках. Проект реализован при поддержке программы «Приоритет 2030» и финансировании Российского научного фонда.

Источник: Наука.рф

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Эльплермагронен: как макароны, картофель и сыр оказались на одной тарелке с яблочным пюре

На тарелке эльплермагронен происходит то, что диетолог назвал бы избыточностью, а швейцарский пастух — нормальным обедом. Макароны соседствуют с картофелем, всё это утопает в...

Подлодка за доллар в год: как «Наутилус» отправился к Северному полюсу

В 1931 году полярный исследователь Хьюберт Уилкинс отправился в Арктику на подводной лодке, которую американский флот собирался пустить на слом. Он рассчитывал добраться до Северного полюса подо...

Защита простыми числами: зачем цикады выходят из-под земли с интервалом строго 13 или 17 лет

Личинки периодических цикад рода Magicicada проводят в грунте ровно 13 или 17 лет на глубине от 20 см до 30 см, медленно поглощая ксилемный сок из древесных корней. За долгие годы в полной темноте...

✦ ИИ  Зачем дырка в колпачке ручки? Она может спасти жизнь

Возьмите ручку со своего стола. Скорее всего, это какая-нибудь копеечная классика вроде старого доброго Bic или любой похожей модели. Снимите колпачок и взгляните на его верхушку. Там есть сквозная...

Дети плакали, а я пела: как я проходила собеседование в Китае.

Привет, iXBT! Меня зовут Мария, и я учитель. По образованию я учитель начальных классов и учитель информатики (да, у меня два диплома, и оба пригодились). Но эта история не про то, как я учила...

Способен ли человек собрать жизнь с нуля? Первая в своем роде искусственная клетка уже подчиняется законам Дарвина

Одна из главных задач современной синтетической биологии — создать живую клетку из неживых химических веществ. Ученые идут к этой цели двумя путями.Первый путь заключается в упрощении...