Новое достижение российской науки в сфере квантовых вычислений открывает перспективы для кардинальных изменений в оптимизации, логистике и молекулярном моделировании.
Специалисты отечественного Квантового проекта успешно продемонстрировали универсальную многокубитную логическую операцию — гейт Тоффоли, осуществлённый на 10 ионах. На данный момент эта разработка является самой крупной среди известных науке аналогов, отмечается на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Квантовый алгоритм представляет собой программу для квантовых компьютеров, которая определяет порядок выполнения вычислительных операций с элементами хранения квантовой информации — кубитами или кудитами. Основная задача алгоритма состоит в эффективном решении конкретных задач с использованием уникальных свойств квантовых систем.
«Мы создали самые большие запутанные кудитные состояния, что является необходимым шагом для реализации действительно сложных и значимых практических вычислительных задач. Важно отметить, что при большом потенциале применения кудитов для их использования в нашем решении не требуется значительного усложнения экспериментальной установки», — комментирует научный сотрудник лаборатории «Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения» ФИАН и ведущий научный сотрудник группы «Прецизионные квантовые измерения» РКЦ Илья Заливако.
Подходы, предложенные в рамках проекта, обеспечат доступ к решению задач, которые ранее были недоступны для квантовых компьютеров. За счет этой разработки заметно повысится точность квантовых вычислений при решении реальных прикладных задач, таких как оптимизация процессов, логистика и молекулярное моделирование. Эффективность повышения точности уже была подтверждена экспериментально на примере задачи поиска в несортированной базе данных.
«Мы экспериментально доказали, что применение кудитов позволяет осуществлять многокубитные операции, которые слишком затратны по ресурсам для реализации на основе ранее известных методов. Примечательно, что предложенный нами подход может быть использован для различных типов квантовых компьютеров, а не только для ионных», — заключает Анастасия Николаева, старший научный сотрудник группы квантовых информационных технологий РКЦ и младший научный сотрудник лаборатории «Распределенные квантовые технологии для задач машинного обучения» ФИАН.
Фото: hi-tech.mail.ru
