Сегодня 02 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 🔥
Статистика Steam за март: Linux обогнала macOS, популярность RTX 5070 вернулся к реальности, а AMD отобрала ещё чуть-чуть доли Intel 5 мин.
Cloudflare представила CMS EmDash — «духовного преемника» WordPress 13 мин.
«Яндекс» добавил в определитель номера блокировку всех неизвестных номеров 41 мин.
Apple объявила об отключении всех платежей в России 43 мин.
Россияне озаботились альтернативными способами пополнения Apple ID 47 мин.
Fujitsu сократит 10 % сотрудников британского подразделения, чтобы хоть как-то справиться с многолетним скандалом с Почтой Великобритании 2 ч.
Google начнёт принудительный перевод Wear OS на 64-битные приложения 2 ч.
Стартап Kagi представил «Малый веб» — рукотворный каталог сайтов, созданных людьми, а не ИИ 4 ч.
Meta предупредила о поддельном приложении WhatsApp от разработчика шпионского ПО 4 ч.
Google вдвое увеличила объём облачного хранилища, но не для всех 4 ч.
В России хотят «зачистить» рынок связи от небольших операторов — это может спровоцировать рост цен 57 мин.
Иран нанёс новый удар по облачному ЦОД AWS в Бахрейне 3 ч.
Американцы создали память, способную работать при 700 °C — для Венеры, реакторов и ИИ 3 ч.
Gigabyte анонсировала плату X870E Aero X3D Dark Wood с отделкой под тёмное дерево 3 ч.
Удобно устроились: долгосрочные контракты позволят Samsung и SK hynix расширять производство памяти на деньги клиентов 3 ч.
Ближневосточная война грозит дефицитом ещё одного важного вещества для производства чипов 4 ч.
Крупная российская точка обмена трафиком повысит цены — зарубежный трафик резко вырос 5 ч.
Oracle готовит многотысячные сокращения персонала, чтобы высвободить средства на новые ИИ ЦОД 5 ч.
Китайские ИИ-ускорители заняли почти половину местного рынка на фоне снижения доли NVIDIA 6 ч.
QNAP выпустила управляемый коммутатор QSW-M7230-2X4F24T с портами 100GbE QSFP28 6 ч.