Разработана технология коррекции ошибок для будущих квантовых компьютеров

^{Изображение: Huawei}

^{В#nbsp;классических вычислениях информация представляется в#nbsp;виде последовательности нулей и#nbsp;единиц#nbsp;— битов. С#nbsp;их#nbsp;помощью классический компьютер проводит операции, а#nbsp;алгоритмы#nbsp;— это преобразования битовых строк. Квантовый компьютер работает иначе. Он#nbsp;кодирует информацию в#nbsp;виде кубитов#nbsp;— квантовых аналогов битов. А#nbsp;квантовые вычисления#nbsp;— это манипуляции с#nbsp;набором кубитов. Помимо этого, они обрабатывают огромные объемы информации с#nbsp;невероятно высокой скоростью.}

^{Одна из#nbsp;главных проблем, которую предстоит преодолеть в#nbsp;ближайшем будущем для#nbsp;практического создания квантового компьютера#nbsp;— сделать квантовые вычисления устойчивыми к#nbsp;взаимодействию с#nbsp;внешней средой и#nbsp;устранить неточность операций. Исследование методов решения этой проблемы послужило триггером к#nbsp;проведению исследования сотрудниками кафедры вычислительной техники Института компьютерных технологий и#nbsp;информационной безопасности ЮФУ доцентом, зам. директора ИКТИБ ЮФУ Александром Горбуновым и#nbsp;ассистентом кафедры Виктором Потаповым под руководством доцента кафедры, кандидата технических наук Сергея Гушанского. Также в#nbsp;исследовании принимал активное участие профессор кафедры естествознания и#nbsp;безопасности жизнедеятельности Таганрогского института имени А.#nbsp;П.#nbsp;Чехова (филиал) ФГБОУ#nbsp;ВО «РГЭУ (РИНХ)» доктор технических наук Владимир Божич.}

^{В#nbsp;своем исследовании ученые изучили квантовые коды, исправляющие ошибки для#nbsp;нужд квантовых вычислений и#nbsp;предложили использовать их#nbsp;как способ защиты от#nbsp;возникновения ошибок из-за влияния внешней среды. Результатами работы являются рассмотренная программно-реализованная модель квантового кода. Эта работа представляет собой исследование влияния окружающей среды на#nbsp;квантовую систему кубитов. В#nbsp;исследовании описаны основы квантовой теории информации, а#nbsp;также место в#nbsp;ней концепции квантовой запутанности. Была разработана методика исправления двух основных типов квантовых ошибок, основанная на#nbsp;реализации и#nbsp;исполнении определенных квантовых схем.}

^{«Мы#nbsp;исследовали квантовые коды и#nbsp;в#nbsp;ходе работы выяснили ключевые факторы, влияющие на#nbsp;появление ошибок во#nbsp;время квантового вычислительного процесса. На#nbsp;основе полученных данных была выдвинута гипотеза о#nbsp;применении дополнительных кодов к#nbsp;вычислительному процессу на#nbsp;разных стадиях самого вычислительного процесса»,}^{#nbsp;— рассказал доцент кафедры вычислительной техники ИКТИБ ЮФУ кафедры, кандидата технических наук Сергей Гушанский.}

^{Исследование имеет значение для#nbsp;области квантовых вычислений и#nbsp;компьютинга, так как ошибки в#nbsp;вычислениях, влияющих на#nbsp;итоговый результат вычислений, являются одной из#nbsp;важных проблем, стоящих перед данной областью исследований. По#nbsp;словам ученых, область применимости результатов исследования неограниченна. Результаты исследования, поддержанного грантом РФФИ,}^{опубликованы}^{в#nbsp;научном издании Software Engineering Application in#nbsp;Systems Design.}

Naked Science

2023-03-13 11:18