Специальные цены!
 
 

Создан алгоритм, предсказывающий поведение кубитов под влиянием шума

Создан алгоритм, предсказывающий поведение кубитов под влиянием шума

Особую опасность представляют шумы немарковского типа, то есть шумы, в которых проявляются «эффекты памяти». «Открытость» кубитов к контролирующим воздействиям делает их уязвимыми как к шумам управления, так и шумам, вызванным неизбежным взаимодействием с окружающими квантовыми объектами (например, примесями и паразитными модами излучения). Такие шумы в той или иной степени присутствуют во всех современных прототипах квантовых компьютеров, что делает борьбу с ними особенно актуальной. Их действие на кубиты зависит от всех предыдущих состояний кубитов, а значит, учесть их или компенсировать их влияние довольно затруднительно.

Если бы кубиты были идеально изолированы от окружения, то шумов бы не было, однако и воздействовать на эволюцию кубитов было бы невозможно, а значит, было бы невозможно выполнить ни один протокол обработки квантовой информации. Для практической реализации квантовых вычислений требуется решить сложную задачу: эффективно управлять динамикой квантовых битов (кубитов) при наличии внешних шумов.

При выполнении измерения над системой происходит «коллапс» волновой функции, в результате чего состояние системы после измерения фактически никак не связано с состоянием до измерения; теория дает предсказание лишь для вероятности обнаружить систему в некотором новом состоянии. Единственный практический способ извлечь информацию о квантовой системе — измерить ее, но здесь в дело вступает фундаментальный закон о невозможности извлечения информации без возмущения квантовой системы. Этот статистический метод называется томографией квантовых состояний и требует значительных ресурсов как по проведению эксперимента, так и по обработке собранных данных. Поэтому для «восстановления» состояния квантовой системы проводят много различных измерений, чтобы собрать достаточно статистической информации.

Из-за наличия сильных корреляций между системой и окружением в случае немарковской динамики будет совершенно невозможно предсказать изменение динамики кубита вследствие приложенного внешнего управляющего воздействия. Оказывается, что все наши усилия были напрасными! Это печальное обстоятельство заставляет ученых искать другие пути решения проблемы восстановления немарковской квантовой динамики, а также придумывать модели, которые способны учесть изменение внешнего управляющего сигнала.

Допустим, нам интересно поведение одного кубита, взаимодействующего со сложным окружением. Если же необходимо восстановить динамику квантовой системы во времени, то в стандартном подходе требуется выполнить трудоемкий процесс томографии для всех интересующих моментов времени, что «съедает» колоссальное количество ресурсов эксперимента. Теперь мы попробуем немного поправить внешнее управляющее воздействие, оказываемое на кубит, чтобы улучшить его работу. Предположим, что мы нашли много сил и времени, чтобы все-таки томографировать немарковскую динамику кубита во времени.

Для этого ими была придумана модель, описывающая результаты последовательных измерений над системой. Группа ученых из МФТИ пошла по пути разработки нового алгоритма машинного обучения, который был бы применим к задачам квантовой физики и учитывал бы непривычные для классического мира явления вроде невозможности извлечения информации без возмущения квантовой системы. Дело в том, что хотя результаты последовательных измерений над системой и выглядят случайными, они тем не менее обладают структурой, которую способен распознать предложенный нами алгоритм машинного обучения. «Нашей группе впервые удалось разработать новый подход, который не использует повторных приготовлений системы и трудоемких процессов томографии.

Это открывает возможность управления открытыми квантовыми системами, подверженными влиянию немарковских шумов, в том числе кубитами в современных квантовых компьютерах», — говорит Сергей Филиппов, заведующий лабораторией квантовой теории информации. В результате работы алгоритм строит эффективную модель окружения, которая допускает включение произвольных управляющих импульсов над системой. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.


Дата публикации: 26.05.2020


Ещё новости


  09.11.2022  Перспективный «Москвич» уже появился в Казахстане? В соседней стране начали продавать JAC JS4 – ожидается, что его производство наладят в Москве на бывшем заводе Renault

Еще летом появились слухи, что эту же модель будут производить на московском заводе «Москвич», а недавняя неразбериха с российским анонсом JS4 лишь укрепила во мнении, что автомобиль действительно буд...

  27.08.2022  Власти Италии обратились к экстрасенсу, чтобы тот спас всех от засухи

Такое решение вызвано серьезными последствиями аномальной жары лета 2022 года: два из пяти источников воды коммуны пересохли.  В северном регионе Италии, коммуна Баярдо, Лигурия, местные власти обрати...

  27.08.2022  Видео: геймплейный трейлер стильного экшена Gungrave G.O.R.E. с безжалостным антигероем

R.E. Разработчики из Iggymob совместно с издательством Prime Matter представили геймплейное видео Gungrave G.O. — стильного экшен-шутера, в котором игрок сможет перевоплотиться в брутального антигер...

  27.08.2022  В Китае представлен перспективный «Москвич»? На автосалоне в Чэнду дебютировал 7-местный кроссовер Sehol X8 Plus за 14 500 долларов

Это — на первом этапе, а потом возможно расширение линейки или замена одних моделей на другие. Официально о новых автомобилях «Москвич» пока ничего не сообщается, но уже практически никто не сом...

  26.08.2022  20 000 потоковых процессоров, 36 ГБ памяти и шина разрядностью 512 бит. AMD работает над видеокартой-монстром, но она выйдет нескоро

Информатор приписывает ей компоновку с 13 (!) чиплетами: четырьмя модулями GCD (Graphics Compute Dies) и девятью MCD (Memory Complex Dies). Инсайдер принес очень интересные новости относительно перспе...



Все новости




Корзина
Товаров: 0
Сумма: $0
Курс (нал.) 1$ = 62.00 руб.
Курс (безнал) 1$ = 65.00 руб.

НОВОСТИ

09.11.2022
Перспективный «Москвич» уже появился в Казахстане? В соседней стране начали продавать JAC JS4 – ожидается, что его производство наладят в Москве на бывшем заводе Renault

30.09.2022
В следующем году Micron Technology резко сократит капитальные затраты

27.08.2022
В Китае представлен перспективный «Москвич»? На автосалоне в Чэнду дебютировал 7-местный кроссовер Sehol X8 Plus за 14 500 долларов

27.08.2022
В океане обнаружены колоссальные залежи сахара, о существовании которых не знали даже эксперты

27.08.2022
Власти Италии обратились к экстрасенсу, чтобы тот спас всех от засухи

27.08.2022
Российское приложение определит депрессию у человека по его манере говорить

27.08.2022
Это точно не убийца флагманов. OnePlus представила наушники... за 10 долларов

27.08.2022
Видео: геймплейный трейлер стильного экшена Gungrave G.O.R.E. с безжалостным антигероем

26.08.2022
20 000 потоковых процессоров, 36 ГБ памяти и шина разрядностью 512 бит. AMD работает над видеокартой-монстром, но она выйдет нескоро

26.08.2022
Флагман Xiaomi возвращается к истокам. Xiaomi 13 получит плоский экран впервые с момента выпуска Xiaomi Mi 9

Все новости

ОБЗОРЫ

14.03.2024
Сервер времени

07.03.2024
Восстановление операционной системы Windows без лишних проблем

07.03.2024
Эффективность и доступность при чистке компьютера

07.03.2024
Эффективное решение для проблемных ситуаций

02.03.2024
Как заменить клавишы на Macbook?

Все обзоры
 
   
   
ASUS A7U

от $1065 
RoverBook Discovery B214

от $980 
RoverBook Voyager B514

от $835 
LCD PC WindRover LP2001 AT7

от $0 
Периферия Руль с педалями T...

от $85 
 
      © 2003-2024, Ноутбуки на Буденовском
Тел. (495) (499) 115-03-45
E-Mail: