Все новости

Ученые придумали, как преодолеть разрыв между квантовыми симуляторами и компьютерами

Они доказали универсальность вариативной модели квантовых вычислений

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.