Российским ученым удалось создать уникальную систему машинного обучения, способную с высокой точностью прогнозировать воздействие внешних помех на кубиты – ключевые элементы квантовых компьютеров. Этот прорыв дает мощный импульс развитию квантовых технологий.
Новый алгоритм в действии
"Наш алгоритм открывает захватывающие перспективы в управлении квантовыми системами, особенно при работе со сложными помехами, включая взаимодействие с кубитами", – подчеркнул один из авторов исследования Сергей Филиппов.
Основы квантовых вычислений
Квантовые компьютеры представляют собой многообещающие вычислительные устройства, использующие принципы квантовой механики. Их сердцем являются кубиты. В отличие от классических битов (хранящих 0 или 1), кубит уникален способностью существовать в состоянии суперпозиции (0 и 1 одновременно).
Вызовы в разработке
Хотя создание одиночных стабильных кубитов стало реальностью, объединение множества кубитов в работающую систему остается сложнейшей задачей. Главная трудность – влияние помех от внешней среды, затрудняющих запись и считывание данных.
Решения будущего уже здесь
Команда ученых во главе с Сергеем Филипповым нашла способ предсказывать влияние этих непредсказуемых помех с помощью искусственного интеллекта. Особый интерес представляли помехи, чей эффект зависит от предыдущего состояния системы.
Новый метод объединяет алгоритмы машинного обучения со специальной моделью, анализирующей данные квантовой томографии – серии замеров состояния кубита.
Перспективы применения
"Даже при кажущейся хаотичности последовательных измерений, в них есть структура. Наш алгоритм выявляет ее, эффективно моделируя окружение и позволяя управлять системой", – пояснил Филиппов.
Этот подход многократно ускорит понимание влияния помех на кубиты, что невероятно важно для создания мощных квантовых компьютеров со множеством взаимосвязанных модулей.
Источник: scientificrussia.ru
