Сегодня 05 мая 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 🔥
Календарь релизов 4–10 мая: Dead as Disco, Mixtape, Motorslice и Beyond Enemy Lines — Vietnam 7 ч.
Forza Horizon 6 не опоздает на старт — игра «укатила» на золото 11 ч.
Инсайдеры: мультиплеерная Assassin's Creed Invictus в духе Fall Guys «просто ужасна», но Ubisoft не теряет надежды 13 ч.
Meta тестирует для Instagram метку для контента, созданного с помощью ИИ 13 ч.
«Станете самыми ненавистными людьми в Америке»: Маск угрожал руководству OpenAI перед началом судебных разбирательств 13 ч.
В открытый доступ попало 10 минут геймплея Awakening — потерянного сюжетного дополнения к Quake 4 14 ч.
Biohub Марка Цукерберга взялся ускорить лечение всех болезней с помощью ИИ-моделей клеток 17 ч.
Развитие ИИ замедляется из-за переизбытка бесполезных данных — их слишком много 17 ч.
Кооперативный шутер о приключениях роботов-ковбоев на Диком Западе стал новым хитом Steam — полмиллиона проданных копий Far Far West 18 ч.
Долгожданное воссоединение: моддер добавил в Resident Evil Requiem торговца из ремейка Resident Evil 4 18 ч.
Создатель Roomba представил Familiar — робота-питомца с локальной генеративной ИИ-моделью и «собственным характером» 8 мин.
Глава Nvidia заявил, что доля компании на китайском рынке ИИ-ускорителей упала до нуля 2 ч.
Хакер вывел из кошелька Grok токены на сумму $204 000, но потом добровольно вернул их 3 ч.
Новая статья: Обзор OnePlus Nord 6: смартфон среднего класса почти с флагманской мощью 5 ч.
Samsung, SK hynix и Micron начали разрабатывать DDR6 — первые модули ожидаются в продаже в 2028–2029 годах 6 ч.
Cerebras объявила о запуске IPO с оценкой капитализации в $26 млрд 7 ч.
Новая статья: Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей 7 ч.
Минпромторг РФ рассказал, что ассортимент не пострадает от исключения Acer, Asus и других из списка параллельного импорта 8 ч.
В 9 из 10 умных колонок в России встроена «Яндекс Алиса» — россияне стали чаще выбирать дорогие модели 9 ч.
В Санкт-Петербурге тоже грядут отключения мобильного интернета и СМС, предупредили операторы 10 ч.