Все новости

В России создали библиотеку алгоритмов для ускоренной разработки квантовых приложений

Специалисты надеются, что это ускорит разработку алгоритмов

МОСКВА, 26 июля. /ТАСС/. Физики из России разработали набор алгоритмов, позволяющих быстро разрабатывать квантовые приложения и различные вычислительные системы, решающие сложные задачи, в том числе взлом шифра RSA. Об этом во вторник сообщила пресс-служба НИТУ "МИСиС" со ссылкой на статью в журнале PLoS One.

"Эффективная реализация квантовых алгоритмов является одной из главных задач на пути к практической реализации квантовых вычислений. В данной работе мы представили программный пакет, содержащий реализацию различных квантовых операций и известных квантовых алгоритмов для библиотеки PennyLane", - заявил научный сотрудник НИТУ "МИСиС" Алексей Федоров, его слова приводит пресс-служба вуза.

За последние пять лет большое число научных групп и коммерческих компаний, в том числе корпорации Google, IBM и Intel, разработали множество квантовых компьютеров, способных решать достаточно сложные математические задачи. Часть из этих установок доступна для широкой публики и квалифицированных специалистов через интернет-облако.

Появление большого числа подобных вычислительных машин, обладающих радикально разной архитектурой, заставило их разработчиков и других ученых задуматься о создании инструментов, позволяющих исполнять различные квантовые алгоритмы на большом числе подобных машин без изменения исходного кода. Один из самых успешных продуктов такого рода - открытая библиотека PennyLane, разрабатываемая при поддержке компании Amazon и квантового стартапа Xanadu.

Библиотека квантовых алгоритмов

Федоров и его коллеги по НИТУ "МИСиС" и Российскому квантовому центру обратили внимание на то, что в PennyLane сейчас отсутствуют инструменты, необходимые для быстрой и удобной реализации квантового алгоритма Шора. Он представляет собой квантово-математический подход, позволяющий быстро подобрать ключ к данным, зашифрованным при помощи алгоритма RSA. Взлом RSA сегодня считается одной из самых приоритетных задач для квантовых компьютеров.

Российские ученые проанализировали все логические операции, которые необходимы для реализации алгоритма Шора и многих других программ, и реализовали их при помощи тех инструментов и возможностей, которые предоставляются в рамках библиотеки PennyLane.

В дополнение к этому физики подготовили набор приемов, позволяющих оценить число кубитов (квантовых битов) и других ресурсов, необходимых для проведения вычислений на реальном квантовом "железе". В частности, ученые подготовили детальные оценки по числу операций, необходимых для реализации алгоритма Шора на ионных квантовых компьютерах.

Все эти инструменты, как надеются Федоров и его коллеги, ускорят проверку работы разных вариаций алгоритма Шора на разных моделях квантовых компьютеров, а также ускорят разработку других алгоритмов, в которых задействуются схожие логические операции.