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

Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть Нужно ли пить протеин, чтобы похудеть

Может ли протеиновый порошок помочь похудеть?

Популярная механика
Ариане: «Сын есть творение» Ариане: «Сын есть творение»

Спор о Троице, поднявшийся в начале IV века, оказался судьбоносным

Weekend
На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации На Марсе будут расти дома: ученые придумали способ, который решит проблему колонизации

Как строить из того, что предлагает сам Марс?

Inc.
Как помочь партнеру с социофобией? Как помочь партнеру с социофобией?

Социофобия — не просто застенчивость, а настоящее психическое расстройство

Psychologies
Субмарининг в отношениях: когда партнер исчезает и появляется как подводная лодка Субмарининг в отношениях: когда партнер исчезает и появляется как подводная лодка

Субмарининг: что это такое и почему люди так себя ведут?

VOICE
Господин Плохие новости: как жил и работал Олден Уитмен, который десятилетиями писал некрологи для The New York Times Господин Плохие новости: как жил и работал Олден Уитмен, который десятилетиями писал некрологи для The New York Times

Каким был мастер составления некрологов Олден Уитмен?

Esquire
Машина апокалипсиса: как скрестить ракетовоз с тепловозом Машина апокалипсиса: как скрестить ракетовоз с тепловозом

История знает немало амбициозных проектов по скрещиванию техники

Популярная механика
Заболеет ли доллар? Чем грозят вашим сбережениям деньги, «разбрасываемые с вертолета» в США Заболеет ли доллар? Чем грозят вашим сбережениям деньги, «разбрасываемые с вертолета» в США

Комплекс мер по стимулированию экономики США оценивается в $2 трлн долларов

Forbes
Зрим в корень! Зрим в корень!

Дизайнер интерьера Анастасия Комарова делится секретами сервировки стола

SALON-Interior
На вкус и цвет На вкус и цвет

Архитекторы из бюро «А+А» использовали цвет как инструмент создания интерьера

SALON-Interior
Заслуженные изгои Заслуженные изгои

Как андерграунд становится мейнстримом

Weekend
Встречаюсь с женатым и не чувствую вины Встречаюсь с женатым и не чувствую вины

История читательницы о романе с женатым человеком с комментариями психолога

Psychologies
Летучие мыши и приматы оказались самыми стойкими к опьянению зверями Летучие мыши и приматы оказались самыми стойкими к опьянению зверями

Эффективнее всего перерабатывают алкоголь приматы и рукокрылые

N+1
7 фактов о фильме «Кошмар на улице Вязов» 7 фактов о фильме «Кошмар на улице Вязов»

В 1984 году, в золотую эпоху фильмов, мы познакомились с Фредди Крюгером

Maxim
Алкогений: Анатолий Папанов Алкогений: Анатолий Папанов

Народный артист Папанов достоверно играл как мужика, так и интеллигента

Maxim
Застрявшие на островах: что делать с сотрудниками, которые не могут вернуться в Россию Застрявшие на островах: что делать с сотрудниками, которые не могут вернуться в Россию

Что делать работодателям, лишившимся сотрудников и вынужденных платить зарплату

Forbes
Как Джош Транк и Том Харди переосмыслили биографию Аль Капоне: интервью с режиссером фильма Как Джош Транк и Том Харди переосмыслили биографию Аль Капоне: интервью с режиссером фильма

Джош Транк — о том, как он переосмыслил биографию известного гангстера США

Esquire
10 мифов о здоровье 10 мифов о здоровье

Расстаемся со стереотипами!

Лиза
«Убийство священного оленя» и Йоргос Лантимос: почему от них все без ума? «Убийство священного оленя» и Йоргос Лантимос: почему от них все без ума?

Чем же так хорош нахальный режиссер Йоргос Лантимос и откуда он взялся

Esquire
Ученые уверены: ты не имеешь никакого отношения к решениям, которые принимаешь Ученые уверены: ты не имеешь никакого отношения к решениям, которые принимаешь

Оказывается, человек почти не пользуется логикой и способностью к анализу

Maxim
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
Спокойной ночи, платежи: истории россиян, которые нашли необычные способы избавиться от кредита Спокойной ночи, платежи: истории россиян, которые нашли необычные способы избавиться от кредита

Непогашенные кредиты имеют почти 40 миллионов россиян

Esquire
Как стать императрицей и не облажаться: каким получился сериал «Великая» с Эль Фаннинг о восхождении Екатерины II Как стать императрицей и не облажаться: каким получился сериал «Великая» с Эль Фаннинг о восхождении Екатерины II

Сериал «Великая» об императрице Екатерине II — очень черная комедия

Esquire
Трофей из России — легендарный Т-34 на службе вдали от дома Трофей из России — легендарный Т-34 на службе вдали от дома

Т-34 побывал везде - в Европе, на Ближнем Востоке, в Африке

Maxim
Тилар Маццео: Дети Ирены Тилар Маццео: Дети Ирены

Отрывок из книги Тилара Маццео о польской героине Ирене Сендлер

СНОБ
10 попыток создать идеальный универсальный язык 10 попыток создать идеальный универсальный язык

Почему человечество не может создать универсальный язык, понятный всем

Популярная механика
10 лучших фильмов — обладателей «Золотой пальмовой ветви» 10 лучших фильмов — обладателей «Золотой пальмовой ветви»

Субъективный список победителей Канн за всю историю кинофестиваля

Esquire
20 лучших ролей Брэда Питта (в порядке возрастания восторга) 20 лучших ролей Брэда Питта (в порядке возрастания восторга)

Даже неудачные роли Питта язык не поворачивается назвать неудачными

Esquire
Как ухаживать за стиральной машинкой, чтобы она работала с максимальной отдачей Как ухаживать за стиральной машинкой, чтобы она работала с максимальной отдачей

Каждая стирка — очередное разочарование?

Cosmopolitan
Каково это — едва не погибнуть, снимая войну в Афганистане. Прямая речь фотокорреспондента The New York Times Жуана Сильвы Каково это — едва не погибнуть, снимая войну в Афганистане. Прямая речь фотокорреспондента The New York Times Жуана Сильвы

Фотокорреспондент рассказывает о том, как он стал инвалидом в Афганистане

Esquire
Открыть в приложении