Физиками найден метод моделирования квантового хаоса с помощью современных квантовых компьютеров, не дожидаясь полновесной коррекции ошибок. Командой специалистов проведена симуляция сложной квантовой динамики на 91-кубитном сверхпроводниковом процессоре, с использованием метода подавления ошибок в периоде обработки данных. Работу опубликовали в журнале Nature Physics.
Квантовый хаос призван изучать, как классические хаотические системы ведут себя в квантовом мире. Подобные задачи важны, чтобы глубже понимать свойств материалов, перенос энергии и информации, но при их моделировании возникают проблемы из-за пределов вычислительных ресурсов. Решением проблемы могла стать полноценная квантовая коррекция ошибок, но для её реализации требуется слишком много кубитов и сложное управление.
Исследователи пошли другим путём, сделав ставку на error mitigation — подавление ошибок. Данный подход считает допустимым присутствие шума в квантовом устройстве, а далее занимается коррекцией его влияния уже после выполнения вычислений. Основным инструментом стал недавно предложенный метод тензорно-сеточного подавления ошибок, позволяющий трансформировать действие шума на уровне традиционной постобработки данных.
Специалисты задействовали в моделировании особый класс квантовых схем — дуально-унитарные цепи. Их отличие в том, что квантовые вентили в них унитарны и во времени, и в пространстве. Подобные схемы способны очень быстро перемешивать квантовую информацию, придавая системе хаотичность, но и сохраняя возможности точного вычисления некоторых физических величин.
На данных схемах удалось реализовать квантовую версию «периодически возбуждаемой» модели Изинга как квантовой многотельной системы. Итоги эксперимента, полученные на квантовом процессоре, максимально коррелируют с аналитическими предсказаниями и классическими расчетами в режимах, где они еще возможны.
Важно, что в условиях масштабов, которые недоступны прямому классическому моделированию, квантовый процессор с подавлением ошибок давал физически осмысленные результаты. Учёные отмечают: методики моделирования в представлении Гейзенберга дали эффект заметно выше, чем расчеты в представлении Шрёдингера.
Авторы надеются, что их работа станет серьёзным шагом к тому, чтобы квантовые вычисления стали надежным научным инструментом уже сегодня, пока ещё далеко до создания полностью отказоустойчивых квантовых машин.
МО: за ночь над регионами России сбили 1 110 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили в течение прошедшей ночи над регионами РФ 1 110 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными силами ПВО…
Погибшие и пожары. Главное об атаке более 1,6 тыс. украинских БПЛА на Московский регион
В ночь на 20 сентября Москва и Подмосковье подверглись массированой атаке беспилотников. Погибли два человека, поврежден объект на Московском нефтеперерабатывающем заводе, свыше 30 рейсов не смогли приземлиться в аэропортах. ТАСС…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ пострадали семь человек
Вооруженные силы Украины продолжают наносить удары по территории Белгородской области, за минувшие сутки в результате атак пострадали семь человек. Об этом сообщил врио губернатора Александр Шуваев. "В Валуйском, Волоконовском и…
Евросоюз нашел способ сделать Украину Канадой
Канадцы стали объектом конкуренции со стороны США и ЕС. При этом американцы действуют силой, а европ...
Палеонтологи обнаружили новый вид мозазавров в Западной пустыне Египта
Палеонтологи описали ранее неизвестный вид мозазавров — группы вымерших морских рептилий, которые об...
Финляндия ограничила доступ к полученным из России документам до 9999 года. А они таки оптимисты!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".