Срочно
IT и медиа

Физики нашли способ «утрамбовать» несколько элементов квантового компьютера в один

Физики из Московского физико-технического института и Российского квантового центра разработали метод, который позволит упростить задачу создания универсального квантового компьютера. Ученые нашли способ использовать для этого многоуровневые квантовые системы, кудиты, каждый из которых способен работать как несколько «обычных» квантовых элементов, кубитов. Последняя исследование опубликовано в журнале Quantum Measurements and Quantum Metrology.

«В наших работах мы показали, что корреляции, аналогичные используемым для квантовых информационных технологий в композитных квантовых системах, имеют место и в некомпозитных системах, с которыми, как мы предполагаем, иногда оказывается легче работать. В частности, в последней работе мы предложили способ использования запутанности между внутренними степенями свободы одиночной восьмиуровневой системы для реализации протокола квантовой телепортации, ранее экспериментального реализованного для системы из трёх двухуровневых систем», - отмечают исследователи.

Работа квантового компьютера основана на том, что начальное условие некоторой задачи записывается в начальном состоянии системы кубитов, затем данные кубиты вступают в специальное взаимодействие (определяемое конкретной задачей), и наконец, пользователь считывает ответ к задаче, производя измерение конечных состояний квантовых битов.

Ученые отмечают, что недостатком квантовых объектов, которые используются для создания кубитов (ионы, электроны, джозефсоновские контакты), является то, что они могут сохранять определенное квантовое состояние очень недолго. В рамках нового исследования ученые не пытаются сохранить устойчивость большой системы кубитов, а уменьшают размеры необходимой для вычислений системы. Они исследуют возможности использования для вычислений не кубитов, а кудитов – квантовых объектов, в которых число возможных состояний (уровней) больше двух (их число обозначают буквой D).

«Кудит с тремя-четырьмя уровнями уже может работать как система из двух «обычных» кубитов, а восьми уровней достаточно, чтобы имитировать трехкубитную систему. Поначалу мы воспринимали эту эквивалентность как математическую, которая позволяет получать новые энтропийные соотношения. Например, мы получали величину взаимной информации (меры корреляции) между виртуальными кубитами, выделенными в пространстве состояний одиночной четырехуровневой системы», – отмечают ученые.

Авторы работы показали, что на единственном кудите с пятью уровнями, реализованном с помощью искусственного атома, уже можно осуществлять полноценные квантовые вычисления, в частности, запустить алгоритм Дойча. Этот алгоритм предназначен для проверки значений большого числа двоичных переменных. «Мы получаем существенный выигрыш, поскольку многоуровневые кудиты в определенных физических реализациях контролировать проще, чем систему из соответствующего количества кубитов, а значит мы на шаг приближаемся к созданию полноценного квантового компьютера. Многоуровневые элементы обеспечивают преимущества и в других квантовых технологиях, например, в квантовой криптографии», - подчеркивают ученые.

Комментарии

Главные события

Академик РАН: Китай скопировал конструкцию истребителя J-20 с проекта «МиГ»

Академик РАН: Китай скопировал конструкцию истребителя J-20 с проекта «МиГ»

ВПК

Интервью  

все интервью
Цифра дня
2,5
трлн баррелей
  • технически извлекаемых запасов нефти осталось в мире, по оценке BP
  • может потерять экономика Франции в случае выхода страны из еврозоны
  • выделило правительство на подготовку Универсиады-2019 в Красноярске
  • могут достигнуть затраты на строительство домов в Москве вместо «хрущевок»
  • отзывает Honda в России из-за проблем с подушками безопасности
  • составит совокупная стоимость жилой недвижимости Москвы через пять лет
  • объем размещения акций российскими компаниями с начала 2017 года, достигший максимума за шесть лет
  • планируют построить власти Китая к 2020 году
  • составил рост промышленного производства в России в январе 2017 года по сравнению с январем 2016 года
1из10
  • У России три союзника — Армия, ВМФ и Военно-промышленный комплекс. Поздравляю наших верных союзников с Днём защитника Отечества! Особая моя благодарность ветеранам!
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер РФ
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер РФ
  • «Общее сокращение стран ОПЕК и не ОПЕК позволило сократить дисбаланс между спросом и предложением. Цены стабилизировались, рынок стал менее волатильным... и мы видим возврат инвестиций»
    Цитата дня: Александр Новак, министр энергетики РФ
    Александр Новак,  министр энергетики РФ
  • «Я знаю ожидания москвичей. Ожидания связаны с тем, чтобы эти дома ("хрущевки") снести и на их месте новое жилье построить. Мне представляется, что это и было бы самым правильным решением»
    Цитата дня: Владимир Путин, президент России
    Владимир Путин,  президент России
  • «Когда бюджет Минсельхоза составляет 220 млрд руб., а потери нашей основной отрасли — хлебопечения — составляют 60 млрд руб., это чудовищные пропорции... Нужно принимать экстренные меры»
    Цитата дня: Ирина Яровая, вице-спикер Госдумы
    Ирина Яровая,  вице-спикер Госдумы
  • «Это оружие, которое способно преодолеть и сегодняшнюю, и завтрашнюю, и послезавтрашнюю ПРО США. Мы разорвем эту оборону»
    Цитата дня: Дмитрий Рогозин, вице-премьер России
    Дмитрий Рогозин,  вице-премьер России
  • «Мы тоже хотим, чтобы Минские договоренности выполнялись и мы свои санкции против Евросоюза не снимем, пока Минские договоренности не будут выполнены»
    Цитата дня: Сергей Лавров , Министр иностранных дел России
    Сергей Лавров ,  Министр иностранных дел России
  • «Есть ещё десяток процессов, не меньшего, а большего масштаба, чем Трамп, которые привели к тому, что может быть охарактеризовано как разрушение основ мировой политической архитектуры. Вот что произошло»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
  • «Наедут на нас завтра, и этот бизнес рухнет в сутки, не будет ни Коропачинского (партнера «Роснано» в проекте OCSiAl. — RNS), ни меня, ни бизнеса. Уничтожить эту историю можно легко, за сутки»
    Цитата дня: Анатолий Чубайс, глава УК «Роснано»
    Анатолий Чубайс,  глава УК «Роснано»
  • «Идет кампания дискредитации против сделки (по приватизации "Роснефти". — RNS). Я откровенно вам говорю: никакой интриги нет, сделка очень транспарентная, естественно, сложная, комплексная»
    Цитата дня: Антонио Фаллико, глава Банка Интеза
    Антонио Фаллико,  глава Банка Интеза
1из10
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в СМИ 
  1. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  2. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  3. Юрий Слюсарь, Президент ОАК
    Юрий Слюсарь
    Президент ОАК
  4. Виктор Вексельберг, Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
    Виктор Вексельберг
    Председатель совета директоров группы компаний «Ренова»
  5. Николя Мор, Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
    Николя Мор
    Генеральный директор ОАО «АвтоВАЗ»
  6. Сергей Горьков, Председатель Внешэкономбанка
    Сергей Горьков
    Председатель Внешэкономбанка
  7. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  8. Алексей Миллер, Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
    Алексей Миллер
    Председатель правления и заместитель председателя совета директоров ПАО «Газпром»
  9. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  10. Герман Греф, Президент и председатель правления Сбербанка России
    Герман Греф
    Президент и председатель правления Сбербанка России
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских СМИ по данным Медиалогии за неделю
Рейтинг упоминаемости топ-менеджеров в соцсетях 
  1. Игорь Сечин, Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
    Игорь Сечин
    Президент государственной нефтяной компании «Роснефть»
  2. Олег Белозеров, Президент ОАО «Российские железные дороги»
    Олег Белозеров
    Президент ОАО «Российские железные дороги»
  3. Александр Медведев, Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
    Александр Медведев
    Заместитель председателя правления ПАО «Газпром», генеральный директор ООО «Газпром экспорт»
  4. Роман Абрамович, Российский предприниматель, миллиардер
    Роман Абрамович
    Российский предприниматель, миллиардер
  5. Билл Гейтс, Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
    Билл Гейтс
    Предприниматель, филантроп, один из создателей и бывший крупнейший акционер компании Microsoft
  6. Гейб Ньюэлл, Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    Гейб Ньюэлл
    Один из основателей и генеральный директор компании Valve
    место
  7. Михаил Прохоров, Российский политик и предприниматель, миллиардер
    Михаил Прохоров
    Российский политик и предприниматель, миллиардер
  8. Анатолий Чубайс, Генеральный директор ОАО «Роснано»
    Анатолий Чубайс
    Генеральный директор ОАО «Роснано»
  9. Сергей Галицкий, Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
    Сергей Галицкий
    Основатель и совладелец крупнейшей розничной сети «Магнит», президент и владелец ФК «Краснодар»
  10. Дональд Трамп, Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    Дональд Трамп
    Американский бизнесмен и политический деятель, медиамагнат, писатель
    место
10из10
Рейтинг упоминаемости в российских соцсетях по данным ВКонтакте за месяц

Вакансии

  • Директор по продукту Рay Day

  • Начальник Отдела анализа корпоративных рисков

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы аналитики данных

    Опыт более 6 лет
  • Директор по развитию бизнеса (облачная телефония)

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель PR-проектов

    Опыт 3–6 лет
  • Руководитель группы урегулирования проблемной задолженности

    Опыт 1–3 года
  • Начальник отдела электронной коммерции Департамента Эквайринга

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов (разработка под мобильные платформы)

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель направления развития бизнеса

  • Директор направления Digital по розничным продуктам

    Опыт 3-6 лет
  • Руководитель проектов по развитию собственных производств

    Опыт более 6 лет