ТАСС, 22 марта. Российские ученые предложили подход, который позволяет создать универсальную модель квантовых вычислений. Благодаря этому квантовые симуляторы можно будет использовать для универсальных вычислений. Статью с описанием исследования опубликовал научный журнал Physical Review A, кратко об этом пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий.
Ученые работают над созданием квантовых компьютеров, позволяющих обрабатывать большие объемы данных в течение относительно короткого времени. Это необходимо для развития множества научных областей, в том числе для проведения расчетов, позволяющих создавать новые материалы и вещества. Для создания квантовых систем сначала создаются симуляторы квантовых вычислителей – программные комплексы, позволяющие протестировать алгоритмы работы квантовых схем.
"Проведенное исследование позволило преодолеть разрыв между программируемым квантовым симулятором и универсальным квантовым компьютером. Вариационный подход позволит реализовывать полноценные квантовые алгоритмы на современных квантовых устройствах", – сказал один из авторов исследования, доцент Сколковского института науки и технологий Джейкоб Биамонте.
В отличие от квантового симулятора квантовый компьютер представляет собой полностью программируемую квантовую систему. По словам авторов работы, о квантовых процессорах Google и других компаний часто говорят, что они находятся где-то между специализированным квантовым симулятором и программируемым квантовым компьютером. В таких процессорах используется специальный вариационный подход, который заключается в настройке квантовой схемы с целью минимизации функции стоимости, вычисляемой классическими методами.
"Как выясняется, такой подход представляет собой универсальную модель квантовых вычислений, а это означает, что для выполнения общих квантовых алгоритмов квантовый симулятор нуждается лишь в некоторых дополнительных настройках управления", – отметил Биамонте.
В новой работе исследователи доказали, что современный вариационный подход к квантовым алгоритмам позволяет создать универсальную модель квантовых вычислений. Этот метод позволяет сократить разрыв между ресурсами, необходимыми для универсальных квантовых вычислений, и современными квантовыми процессорами.