Сегодня 14 августа 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
ИИ-агенты Anthropic развязали междоусобную кибервойну из-за несовместимых задач, но потом помирились 3 ч.
OpenAI снова перестраивает руководство — директора по доходам сменил экс-президент Wiz 3 ч.
Бесплатный апгрейд, 60 кадров/с и никакого переноса прогресса: 2K подтвердила релиз Mafia: Definitive Edition на PS5, Xbox Series X и S 4 ч.
Copilot станет «суперприложением»: Microsoft начала объединять разные версии ИИ-помощника 5 ч.
Анонсирован эвакуационный хоррор-шутер Waste The Fallen по мотивам творчества Лавкрафта 6 ч.
Ролевая игра про магию музыки Songs of Glimmerwick не заставит себя долго ждать — новый трейлер и дата выхода в Steam 7 ч.
«Был у нас под носом больше трёх лет»: фанаты нашли тизер подзаголовка The Elder Scrolls VI в Starfield 7 ч.
Поисковик Google по ошибке «похоронил» Сэма Альтмана — виноватой сделали «Википедию» 8 ч.
Нативное приложение GeForce Now для Linux вышло из беты, а у генератора кадров понизились задержки 9 ч.
Mafia: Definitive Edition взяла курс на новые платформы — ремейк Mafia: The City of Lost Heaven прокачают для PS5, Xbox Series X и S 9 ч.
Производитель iPhone заявил, что базовый iPhone 18 выйдет только в следующем году 3 ч.
Новая статья: Обзор смартфона TECNO POVA 8: огромная батарея, второй экран и eSIM 3 ч.
Gigabyte внезапно выпустила новые платы с AM4 и старым чипсетом AMD B450 3 ч.
CoreWeave увеличила выручку на 112 %, но по-прежнему фиксирует убытки 4 ч.
DJI выпустила Osmo 360 II — 360-градусная камера снимает в 8K/60 fps с огромным динамическим диапазоном 5 ч.
«Ужасный хруст»: шарнир Galaxy Z Fold8 не выдержал испытания пылью и песком 7 ч.
Самый большой электрический самолёт в мире впервые взлетел — 27 минут в воздухе обошлись дешевле чашки кофе 7 ч.
Google объяснила перемещение NFC-антенны в верхнюю часть Pixel 11 8 ч.
Учёные создали «лживое зеркало» без электроники — в нём никогда не увидеть настоящего отражения 8 ч.
Xiaomi решила не отставать от Apple и Samsung, и тоже готовит широкоэкранный складной смартфон 9 ч.