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

Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины

Привычка гладить пододеяльники может плохо сказаться на качестве вашего сна

Популярная механика
На перепутье: как безболезненно сменить профессию На перепутье: как безболезненно сменить профессию

Переход из одной специальности в другую затрагивает многие аспекты жизни

Psychologies
ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей

Как ученые создали бактерию для борьбы с кишечной гипероксалурией

N+1
Пора включить мозг Пора включить мозг

Татьяна Черниговская объясняет, кого возьмут в будущее

Собака.ru
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Как умные люди делают убогую рекламу (быль) Как умные люди делают убогую рекламу (быль)

Откуда берется скучная и бездарная реклама?

Esquire

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

Популярная механика
«Под покровом рясы и обители» «Под покровом рясы и обители»

Один из самых выдающихся процессов первой эпохи нового, пореформенного суда

Дилетант
Почему у тебя отекают ноги: 7 частых причин и способы борьбы с проблемой Почему у тебя отекают ноги: 7 частых причин и способы борьбы с проблемой

Отекшие ноги — это вообще нормально?

Playboy
7 фактов о супермодели Наоми Кэмпбелл — важных и неожиданных 7 фактов о супермодели Наоми Кэмпбелл — важных и неожиданных

Главные факты о Наоми Кэмпбелл, ее блестящей карьере и неоднозначных выходках

Esquire
Правила жизни Денниса Хоппера Правила жизни Денниса Хоппера

Правила жизни актера Денниса Хоппера

Esquire
Как распознать проплаченные отзывы в интернет-магазинах Как распознать проплаченные отзывы в интернет-магазинах

Как отличить фейковые отзывы от мнения реальных пользователей

CHIP
Страшно интересно: как, почему и зачем мы испытываем страх Страшно интересно: как, почему и зачем мы испытываем страх

Рассмотрим человеческий страх в разрезе разных наук

Популярная механика
Как делают стволы для снайперских винтовок: отвечает Влад Лобаев Как делают стволы для снайперских винтовок: отвечает Влад Лобаев

Как делают стволы для снайперских винтовок и как технологии влияют на точность?

Популярная механика
Улетели в историю: как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос» так сильно и так быстро? Улетели в историю: как SpaceX Илона Маска смогла обогнать «Роскосмос» так сильно и так быстро?

Разбираемся, как запуск Crew Dragon может изменить всю космическую индустрию

Esquire
Органическое окрашивание Органическое окрашивание

Почему бы не перейти от химических красителей к растительным?

Здоровье
Как найти свой стиль без помощи специалиста? Рассказывает стилист Как найти свой стиль без помощи специалиста? Рассказывает стилист

Поиск индивидуального стиля – задачка не из простых

Cosmopolitan
Революции и шпионы: как изображают Россию в зарубежных фильмах Революции и шпионы: как изображают Россию в зарубежных фильмах

Какой видят Россию зрители по всему миру?

РБК
Уроки пандемии: как научиться принимать то, на что нельзя повлиять Уроки пандемии: как научиться принимать то, на что нельзя повлиять

Действенное средство от тревоги во времена социальных катаклизмов

РБК
Гороскоп на диване Гороскоп на диване

Татьяна Алешичева об экранизации «Светил» Элеанор Каттон

Weekend
Космический мусор предложили побороть орбитальными налогами Космический мусор предложили побороть орбитальными налогами

Плата за вывод спутников в космос поможет контролировать космический мусор

N+1
11 продуктов, которые едят долгожители 11 продуктов, которые едят долгожители

На продолжительность жизни в первую очередь влияет питание

Cosmopolitan
Сорняк, способный убить: в чём опасность борщевика Сорняк, способный убить: в чём опасность борщевика

Благие намерения иногда могут обернуться серьёзными проблемами

Популярная механика
7 физических симптомов тревожности 7 физических симптомов тревожности

Между тревожностью и телесными недомоганиями существует прямая связь

Psychologies
Как все запущено: 85 вещей, которые человечество сочло нужным послать в космос Как все запущено: 85 вещей, которые человечество сочло нужным послать в космос

Странные вещи, отправленные в космос

Esquire
Орангутаны заразили недругов желанием почесаться Орангутаны заразили недругов желанием почесаться

А вот зевание среди орангутанов оказалось незаразным

N+1
Продюсер Нателла Крапивина — о Светлане Лободе, деньгах, музыкальной индустрии и о том, что важно для артиста Продюсер Нателла Крапивина — о Светлане Лободе, деньгах, музыкальной индустрии и о том, что важно для артиста

Нателла Крапивина о программе «Орел и решка» и фильме «Кислота»

Esquire
«Если не можешь купить картину, купи художника»: вышел новый сезон сериала «Миллиарды» «Если не можешь купить картину, купи художника»: вышел новый сезон сериала «Миллиарды»

Пятый сезон «Миллиардов» — сериала о сильных, богатых и беспринципных

Forbes
Боевой раскрас? Как выглядят участницы реалити «Солдатки» на шоу и в жизни Боевой раскрас? Как выглядят участницы реалити «Солдатки» на шоу и в жизни

Героини реалити «Солдатки» рискнули всем, чтобы перевернуть свою жизнь

Cosmopolitan
Рестайлинг в СССР. Как могли выглядеть советские автомобили Рестайлинг в СССР. Как могли выглядеть советские автомобили

Проекты, которые могли изменить автопром СССР

РБК
Открыть в приложении