Ученые решили ускорить загрузку квантового компьютера

Физики-теоретики из Германии предложили способ, который позволяет увеличить скорости загрузки квантовых компьютеров в 72 раза по сравнению с известными методами. Исследование авторов опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко с ним можно ознакомится на сайте Universitat des Saarlandes.

Ученым удалось снизить ошибку при настройке (калибровке) квантового компьютера до 0,1 процента. Это привело к тому, что среднее время, затрачиваемое на подготовку к запуску установки уменьшилось примерно с шести часов до пяти минут (уменьшилось в 72 раза). Техника калибровки, предложенная физиками, по их словам, применима к квантовым процессорам значительно больших размеров, чем существующие, и может быть полностью автоматизирована.

С этой целью ученые предлагают использовать специальные технологию и протокол, которые анализируют изменения в системе и реагируют на них (используют модифицированное оптимальное управление). Несмотря на то, что исходное состояние системы меняется, предложенная физиками схема работы компьютера, по их словам, позволяет получать правильные результаты.

В обычном компьютере информация представлена с помощью битов, которые могут принимать только одно из двух значений: 0 или 1. В квантовом компьютере понятие (классического) бита обобщается до квантового бита (кубита), и теперь, кроме значений 0 или 1, кубит может принимать любое другое состояние, являющееся квантовой суперпозицией базисных состояний 0 и 1. В качестве таких состояний может быть использована пара значений какой-нибудь квантовой характеристики частицы (атома, электрона или фотона), например, ориентация спина электрона.

Для запоминающих устройств (физических носителей) могут использоваться, например, специальные сверхпроводящие твердотельные материалы, частицы в которых могут быть приведены в особое возбужденное (квантовое) состояние, которое идентифицируется как состояние кубита. Управлять таким материалом (и квантовыми состояниями) можно с помощью, например, света от лазера.

Основные затруднения в использовании квантовых компьютеров сводятся к их высокой чувствительности к влиянию окружающей среды, которое может изменить квантовые состояния необратимым образом. Поэтому перед началом работы квантовые системы настраиваются (калибруются) в течении продолжительного времени; специалистам требуется учесть в настройке около 50 параметров. Кроме того, работа квантового компьютера предполагает использование специальных квантовых алгоритмов, адаптированного для конкретного устройства.

Способ, предложенный немецкими учеными, проходит тестирование в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в США. В случае успеха идея, предложенная физиками, сможет существенно ускорить прогресс в работе квантовых компьютеров.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 Сегодня
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Неудачное начало
Чем запомнятся первые 100 дней правления Дональда Трампа
Каждое третье убийство
Центральную и Южную Америку захлестнула волна насильственных преступлений
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
Владимир Путин и Синдзо Абэ«Мы с Владимиром хотим идти рука об руку»
Из десятков намеченных планов Абэ и Путин пока готовы реализовать только один
Приоткрытый авангард
Почему выдающееся искусство XX века нужно искать в провинции
Талантливый мистер Демме
Фильмы, которыми запомнится режиссер Джонатан Демме
Искатели растерянных женщин
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Затерянного города Z» до «Идеаля»
Придумали тоже
Gorillaz и другие группы, которых не было
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
Мама — марихуана
Зачем американки совмещают употребление наркотиков с воспитанием детей
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности