Как эффективно управлять динамикой квантовых битов при наличии внешних шумов?

Популярная механикаНаука

Создан алгоритм, предсказывающий поведение кубитов под влиянием шума

Сотрудники лаборатории квантовой теории информации МФТИ впервые разработали универсальный инструментарий, позволяющий по результатам измерений над квантовой системой «выучить» неизвестное окружение системы и предсказать динамику квантовой системы под действием внешнего управления.

Василий Макаров

Для практической реализации квантовых вычислений требуется решить сложную задачу: эффективно управлять динамикой квантовых битов (кубитов) при наличии внешних шумов. Если бы кубиты были идеально изолированы от окружения, то шумов бы не было, однако и воздействовать на эволюцию кубитов было бы невозможно, а значит, было бы невозможно выполнить ни один протокол обработки квантовой информации.

«Открытость» кубитов к контролирующим воздействиям делает их уязвимыми как к шумам управления, так и шумам, вызванным неизбежным взаимодействием с окружающими квантовыми объектами (например, примесями и паразитными модами излучения). Особую опасность представляют шумы немарковского типа, то есть шумы, в которых проявляются «эффекты памяти». Их действие на кубиты зависит от всех предыдущих состояний кубитов, а значит, учесть их или компенсировать их влияние довольно затруднительно. Такие шумы в той или иной степени присутствуют во всех современных прототипах квантовых компьютеров, что делает борьбу с ними особенно актуальной.

Единственный практический способ извлечь информацию о квантовой системе — измерить ее, но здесь в дело вступает фундаментальный закон о невозможности извлечения информации без возмущения квантовой системы. При выполнении измерения над системой происходит «коллапс» волновой функции, в результате чего состояние системы после измерения фактически никак не связано с состоянием до измерения; теория дает предсказание лишь для вероятности обнаружить систему в некотором новом состоянии.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

L-аргинин: свойства аминокислоты и где ее получить L-аргинин: свойства аминокислоты и где ее получить

Важные свойства L-аргинина

Популярная механика
Дональд Гловер — Childish Gambino, сценарист, комик? 5 ипостасей артиста Дональд Гловер — Childish Gambino, сценарист, комик? 5 ипостасей артиста

Кто же такой этот Дональд Гловер?

Esquire
Фотоуправляемое соединение изменило циркадный ритм клеточной культуры Фотоуправляемое соединение изменило циркадный ритм клеточной культуры

Новый шаг в основе разработок терапии синдрома смены часовых поясов

N+1
10 привычек для тех, кто хочет жить долго 10 привычек для тех, кто хочет жить долго

Долголетие - это просто!

Cosmopolitan
Принцип 80/20 Принцип 80/20

Как достичь большего с наименьшими усилиями

kiozk originals
Роман Кумар Виас: Как пандемия изменит наши привычки Роман Кумар Виас: Как пандемия изменит наши привычки

Насколько сильно поменяется наша жизнь после карантина?

СНОБ
В Старом Иерусалиме нашли загадочные подземные комнаты: видео В Старом Иерусалиме нашли загадочные подземные комнаты: видео

Подземные комнаты в Старом Иерусалиме могли быть частью подземной сети

National Geographic
Трофей противника: тест-драйв танка Трофей противника: тест-драйв танка

«Популярная механика» прокатилась на знаменитом немецком танке "Пантера"

Популярная механика
«Все очень подло, но грамотно организовано»: о чем «крабовый король» Олег Кан написал главе СК «Все очень подло, но грамотно организовано»: о чем «крабовый король» Олег Кан написал главе СК

Почему Олег Кан, находящийся в розыске, неожиданно вышел на связь с главой СК

Forbes
Jaguar I-PACE. Идеальная модель Греты Тунберг Jaguar I-PACE. Идеальная модель Греты Тунберг

Дорогая Грета, твои выступления оставили глубокий след в наших сердцах

4x4 Club
«Паллиативная помощь — это медленный танец». Монологи сотрудников детского хосписа «Паллиативная помощь — это медленный танец». Монологи сотрудников детского хосписа

Монологи о том, каково это — помогать неизлечимо больным детям

СНОБ
Медицинские мифы и заблуждения, в которые верят даже врачи Медицинские мифы и заблуждения, в которые верят даже врачи

К сожалению, некоторые доктора частенько демонстрируют невежество

Популярная механика
Как сказать «нет» и не испортить отношения Как сказать «нет» и не испортить отношения

Как мягко, но эффективно защитить свои интересы?

Psychologies
Химики остановили миграцию ионов в перовските Химики остановили миграцию ионов в перовските

Химикам удалось получить двумерную пленку из двух разных материалов

N+1
Пятиминутный путеводитель по политикам в порноиндустрии Пятиминутный путеводитель по политикам в порноиндустрии

Как связаны между собой порно и политика

Esquire
Павел Дуров назвал семь причин не переезжать в США. Это ответ на фильм Дудя о Кремниевой долине Павел Дуров назвал семь причин не переезжать в США. Это ответ на фильм Дудя о Кремниевой долине

Почему США — не самое лучшее место для жизни и ведения IT-бизнеса

Esquire
«Я заработал 173%»: как инвесторы смогли получить прибыль от отрицательных цен на нефть «Я заработал 173%»: как инвесторы смогли получить прибыль от отрицательных цен на нефть

Кто и как смог заработать на рекордном падении нефтяных цен

Forbes
Хватит ныть! Хватит ныть!

Вытри слезы – они только мешают справляться с трудностями!

Лиза
5 новых книг об искусстве, которые стоит прочитать 5 новых книг об искусстве, которые стоит прочитать

Пять книг, которые помогут вам открыть новые области в мире искусства

Esquire
Как выбрать карту памяти для смартфона и другой техники Как выбрать карту памяти для смартфона и другой техники

Выбрать карту памяти сегодня гораздо проще, чем лет 10 назад

CHIP
«Не твоя, вот и бесишься»: 8 западных звезд, которые не нравятся нашим мужчинам «Не твоя, вот и бесишься»: 8 западных звезд, которые не нравятся нашим мужчинам

Кому из голливудских красавиц досталось от российских кинозрителей?

Cosmopolitan
«Мы устали сидеть дома»: вернутся ли сотрудники в офисы после пандемии «Мы устали сидеть дома»: вернутся ли сотрудники в офисы после пандемии

Как будет происходить возвращение сотрудников в офисы

Forbes

Армия Кравченко должна была стать главной ударной силой в наступлении на Вену

Популярная механика
Африка может наверстать упущенное Африка может наверстать упущенное

Отрывок из книги Ханса Рослинга «Фактологичность»

СНОБ
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова

Африканское дно: из Конго в Конго через Конго

4x4 Club
Третье поколение алгоритма OpenAI научилось выполнять текстовые задания по нескольким примерам Третье поколение алгоритма OpenAI научилось выполнять текстовые задания по нескольким примерам

Третье поколение алгоритма OpenAI может разгадывать анаграммы и даже переводить

N+1
Как компании-новички переписывают правила игры для монополистов и сокрушают бренды Как компании-новички переписывают правила игры для монополистов и сокрушают бренды

Стартапы, ставящие на удобство и дешевизну, способны совершить революцию

Forbes
Правила жизни Грейс Джонс Правила жизни Грейс Джонс

Правила жизни актрисы и певицы Грейс Джонс

Esquire
Ок, зумер: как 26-летний рэпер из Петербурга стал кумиром подростков и заработал миллионы Ок, зумер: как 26-летний рэпер из Петербурга стал кумиром подростков и заработал миллионы

Группа «Френдзона» зарабатывает миллионы рублей на стриминге и турах

Forbes
Маски-шоу: как начался самый первый карантин в истории Маски-шоу: как начался самый первый карантин в истории

Как Венеция боролась с «Черной чумой» и почему карантин продолжался 40 дней

Популярная механика
Открыть в приложении