#квантовые вычисления

17 сентября, в день рождения Константина Циолковского, отмечается Всероссийский день физики. Исследования ученого, посвященные теоретическим основам космонавтики, стали фундаментом для последующего развития ракетной техники. Сегодня похожий путь проходят квантовые технологии: фундаментальные исследования квантовых явлений постепенно превращаются в инженерные решения — от сверхпроводниковых кубитов и квантовых сенсоров до вычислительных систем и новых материалов. О том, какие прикладные задачи уже решаются с помощью квантовых технологий, рассказывает доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой теоретической физики и квантовых технологий Сергей Мухин.

Коллектив исследователей из МФТИ и Сколтеха показал, что квантовый «рекуррентный» алгоритм можно не только придумать на бумаге и проверить в симуляторе, но и реализовать на реальном сверхпроводниковом процессоре — на интегральной схеме с искусственными атомами-трансмонами. Ученые построили и обучили квантовую рекуррентную нейросеть прогнозированию числовых последовательностей и добились качества предсказания, сопоставимого с компактными классическими архитектурами на типовой задаче машинного обучения.

Коллектив ученых из Российского квантового центра, МИСИС и МФТИ предложил и экспериментально продемонстрировал новый фундаментальный строительный блок для масштабируемых квантовых процессоров. Разработанная архитектура, состоящая из двух сверхпроводниковых кубитов и настраиваемого трехмодового соединителя, позволяет выполнять двухкубитные операции с высокой скоростью и точностью, решая одну из ключевых проблем на пути к созданию мощного квантового компьютера.

Ученые лабораторий химии технеция и анализа радиоактивных элементов ИФХЭ РАН впервые синтезировали комплексное соединение технеция с трихлоруксусным ангидридом, определили его структурную формулу и ряд физико-химических свойств.

Исследователи Центра квантовых метаматериалов МИЭМ НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Германии и Великобритании предложили алгоритм автоматического сжатия произвольных сред (Automated Compression of Arbitrary Environments — ACE). Он дает качественно новые возможности точных вычислений для исследования динамики квантовых систем. По мнению ученых, новый метод поможет в проектировании квантовых компьютеров и новых систем связи.

Физики из Констанцского университета в Германии пересекли пучок свободных электронов лучом лазера и получили новый тип кубитов — универсальный и потенциально устойчивый к потере информации.

Физики из Японии и Австралии при помощи моделирования показали, что одна из разновидностей машинного обучения — обучение с подкреплением — подходит для точного управления квантовым состоянием системы.

Ученые из Франции предложили разделить квантовый компьютер на обычные для классических компьютеров части: процессор и блок памяти. По их оценкам, это позволит задействовать в вычислениях на несколько порядков меньше кубитов.

Фотонный квантовый компьютер Научно-технического университета в Шанхае решил задачу, которую самый мощный «классический» суперкомпьютер вычислял бы 2,5 миллиарда лет.

Использование графеновых болометров может значительно ускорить появление квантовых устройств, способных решать практические задачи с минимальным количеством ошибок.

При помощи 12 кубитов квантового процессора исследователям удалось симулировать изомеризацию диазена.

Ученые Сколтеха показали, что квантовое машинное обучение может применяться для квантовых (а не классических) данных. Таким образом устраняется свойственный для классических приложений недостаток – низкая скорость работы, и закладываются основы для понимания вычислительных аспектов квантовых систем.

Американские ученые предложили относительно простую систему, в которой можно наблюдать элементарные частицы с необычными свойствами. Изобретение может иметь важное практическое применение в области создания квантовых компьютеров.

Квантовые компьютеры в теории могут достичь революции в вычислениях. Но в обозримом будущем этого не случится, а заявления Google о достижении «квантового превосходства» — хайп ради хайпа.

Международная команда исследователей сделала большой шаг к созданию оптического компьютера, который потенциально сможет разрабатывать новые лекарственные препараты и оптимизирует методы сбережения энергии.

Австрийские исследователи разработали новый метод запутывания фотонов, при помощи которого можно объединить сразу три фотона, повысить эффективность передачи данных в квантовой системе и тем самым приблизиться к эффективной квантовой телепортации.

Исследователи из Германии комплексно исследовали экранирование электрического и магнитного шума для проведения эффективных квантовых вычислений с использованием спиновых кубитов.

Квантовый интернет может стать первой квантово-информационной технологией, воплощенной в жизнь.

Исследователи из Сиракузского университета в сотрудничестве с работниками Висконсинского университета в Мадисоне разработали новую технику для вычисления состояния квантовых битов — кубитов — в квантовом компьютере.