Сегодня 02 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Российские учёные придумали, как встроить многоуровневый подход в квантовые алгоритмы — от этого выиграют все

Учёные Университета науки и технологий МИСИС совместно с исследователями Российского квантового центра (РКЦ) систематизировали современные подходы к реализации квантовых алгоритмов с использованием многомерных квантовых систем — кудитов. Зарубежные исследователи редко интересуются этим направлением. В то же время кудиты способны упростить архитектуру квантовых компьютеров и позволить реализацию более сложных алгоритмов, а это дорогого стоит.

 Источник изображения: НИТУ МИСИС

Источник изображения: НИТУ МИСИС

«Мы показали, как упростить сложные операции, без которых невозможно большинство квантовых алгоритмов. Обычно для их выполнения требуется множество шагов и дополнительных элементов, что повышает риск ошибок. Использование дополнительных состояний уже имеющихся в кудитах позволяет сократить число шагов для выполнения подобных операций», — отметил директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС, к.н. Алексей Фёдоров.

В основе квантовых вычислений лежат кубиты — квантовые биты, которые могут находиться одновременно в суперпозиции состояний «0» и «1». Такие системы существенно превосходят классические биты по возможностям обработки информации, но современные квантовые процессоры ограничены по числу кубитов и подвержены ошибкам, что снижает эффективность выполнения алгоритмов. Чтобы преодолеть эти ограничения, российские исследователи обратились к кудитам, которые представляют собой многоуровневые квантовые носители с тремя, четырьмя или большим числом состояний, что теоретически позволяет кодировать и обрабатывать больше информации в рамках одного физического элемента.

Ключевым вкладом группы МИСИС и РКЦ стали разработанные схемы включения дополнительных уровней кудитов исключительно на этапах выполнения определённых операций, после чего система возвращается к стандартной кубитной работе. Такой подход обеспечивает сокращение количества шагов, необходимых для реализации сложных квантовых алгоритмов, и уменьшает риск ошибок, поскольку меньшее число операций означает меньшую вероятность возникновения декогеренции и других технологических проблем. Учёные подчёркивают, что их схемы не привязаны к конкретной технологической платформе, будь то сверхпроводниковые цепи, ионные ловушки или фотонные системы.

Предложенное учёными «включение» кудитов в классические квантовые алгоритмические схемы позволит незнакомым с многоуровневыми системами коллегам начать использовать кудиты без переосмысления хорошо знакомых им алгоритмов. В то же время кудиты могут сократить число операций в классических алгоритмах или позволят запускать алгоритмы на платформах с меньшим числом физических элементов, чем требуется для работы этих алгоритмов в обычном режиме.

«Мы сознательно фокусируемся на квантовых алгоритмах, представленных в виде кубитных цепочек, поскольку именно в таком виде сегодня описывается подавляющее большинство квантовых алгоритмов. Это позволяет напрямую связать теоретические идеи с реальными аппаратными платформами и показать, как кудиты могут быть использованы без необходимости полностью переосмысливать существующие алгоритмы», — уточнила к.ф.-м.н. Анастасия Николаева, старший научный сотрудник группы квантовых информационных технологий РКЦ и НИТУ МИСИС.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Рунет работает со сбоями — из-за проблем в работе одного из крупнейших хостинг-провайдеров Beget 28 мин.
Новый китайский хит: продажи амбициозного боевика Phantom Blade Zero превысили 4 миллиона копий всего за три дня 2 ч.
Новая статья: Gamesblender № 800: битва за Mass Effect, «тяжелый» реализм GTA VI и триумф Phantom Blade Zero 16 ч.
Хоррор Black Lake про заброшенный приют и «бескрайний чёрный океан» обзавёлся первым геймплейным тизером 17 ч.
Binance возобновила вывод средств и возместила 95 % украденных $6,3 млрд 20 ч.
Одно SMS — и смартфон не работает: в Android нашли опасную уязвимость, и в старых версиях её не исправили 01-11 12:30
Панель задач Windows 11 навсегда останется на привязи: Microsoft объяснила отказ от перетаскивания 01-11 10:43
Новая статья: Clive Barker’s Hellraiser: Revival — игра, вызывающая приятную боль. Рецензия 01-11 00:01
Квартальный объём мирового рынка облачных инфраструктур вырос в полтора раза 31-10 23:04
Binance закрыла 90 % дыры после кражи $6,3 млрд — вывод средств обещают вернуть 1 ноября 31-10 21:28
NASA попросило частников спасти космический телескоп «Хаббл» — заявки принимаются до конца ноября 22 мин.
Apple обновит все планшеты iPad в первой половине 2027 года вслед за iPad mini 25 мин.
Флагманский защищённый смартфон Blackview XPLORE 6 с чипом Dimensity 9400+ вскоре поступит в продажу 3 ч.
Новая статья: Обзор ASUS ROG Strix SCAR 18 G835 (2026): этот ноутбук быстрее 99 % десктопов 14 ч.
Проект ЦОД Project Blue в Аризоне обострил спор о распределении дефицитных водных ресурсов 01-11 13:09
Память стала золотой жилой ИИ: Samsung, SK hynix и Micron заработали больше Apple, Microsoft и Amazon 01-11 12:53
SpaceX не смогла отделаться от иска NAACP по поводу загрязнения воздуха в Мемфисе 01-11 11:24
Meta тайно создала прототип человекоподобного робота для дома — помогли китайцы 31-10 23:27
Прогноз Kioxia разочаровал инвесторов — компания отметила снижение темпов роста стоимости флеш-памяти 31-10 23:22
Орбитальный ЦОД Google Suncatcher вышел на связь и написал хайку 31-10 23:11