Сегодня 16 апреля 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 🔥
Новый ИИ-помощник Adobe может использовать приложения Creative Cloud для выполнения задач 6 ч.
Призыв существ, талисманы и новое эпическое оружие: для Titan Quest 2 вышло крупное обновление 7 ч.
Google выпустила приложение Gemini для macOS 8 ч.
Хоррор-шутер Industria 2 перенесли на 29 апреля — создатели пообещали как следует поработать в ближайшие две недели 8 ч.
Поездка затягивается: уютный симулятор путешествий в доме на колёсах Outbound не выйдет 23 апреля 9 ч.
«Вложу всю свою страсть, энергию и душу»: анимационный фильм по Bloodborne оказался в надёжных руках 10 ч.
Snap объявила о сокращении 1000 человек из-за «достижений в области ИИ» 10 ч.
Нет худа без добра: украденные хакерами данные об успехах GTA Online обернулись для Take-Two резким ростом стоимости акций 11 ч.
Европейское приложение для верификации возраста пользователей готово к запуску 13 ч.
Переработанная функция Windows Recall всё ещё не отвечает требованиям безопасности 13 ч.
Рекордные доходы Samsung в первом квартале повысили риск новых забастовок сотрудников 15 мин.
Обувная компания Allbirds решила стать ИИ-неооблаком NewBird AI — инвесторы в восторге 5 ч.
Новая статья: ИИ в иллюминаторе: перспективы орбитальных дата-центров 6 ч.
Китайские учёные совершили рывок в сверхплотной голографической записи 8 ч.
Credo купила израильского разработчика кремниевой фотоники DustPhotonics 8 ч.
Keychron представила беспроводную игровую мышку G3 весом 44 г с флагманской начинкой 9 ч.
Аналитики уверены, что Apple не будет повышать цены на Mac, чтобы перетянуть пользователей ПК 10 ч.
Intel рассказала, каким должен быть игровой ноутбук с ИИ на базе Core Ultra 200HX Plus, — тихим, мощным и холодным 10 ч.
Компания Science бывшего президента Neuralink готовится установить в мозг человека первый биогибридный имплант 10 ч.
Microsoft получит 30 тыс. ИИ-ускорителей NVIDIA Vera Rubin, от которых отказалась OpenAI, отменившая проект Stargate Norway 12 ч.