office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
Квантовые технологии стремительно развиваются, и ключевым вызовом остается точное управление квантовыми состояниями. Ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН предложили инновационную схему, которая позволяет управлять созданием квантовых состояний через двухуровневую систему контроля. Этот подход не только упрощает работу с квантовыми операторами, но и открывает новые возможности для квантовых вычислений и защищенной передачи информации.  Предложенная схема реализует двухуровневый контроль над унитарными операторами Uk, которые формируют требуемое квантовое состояние системы S. Управление осуществляется через вспомогательную подсистему R, находящуюся в суперпозиции состояний. Эта подсистема управляется двумя контрольными центрами:
Уникальность подхода заключается в том, что фазовые множители, задаваемые первым уровнем, не только регулируют работу второго уровня, но и ответственны за запутанность в подсистеме R. Была установлена прямая связь между степенью этой запутанности и количеством операторов Uk, которыми может управлять центр C. Например, в простейшей системе из двух кубитов (квантовых битов) такая схема позволяет эффективно создавать запутанные состояния, демонстрируя практическую применимость метода Исследование ФИЦ ПХФ и МХ РАН демонстрирует, как абстрактные квантовые принципы могут быть реализованы в конкретных технологических решениях. Двухуровневая система управления, сочетающая точность фазового контроля и гибкость операторов V, открывает путь к созданию более надежных квантовых алгоритмов. Такие разработки особенно актуальны для квантовых вычислений, где требуется создание сложных состояний с минимальными ошибками, а также для квантовой связи, где контроль над запутанностью обеспечивает безопасность передачи данных. Дальнейшие исследования могут расширить класс управляемых состояний и приблизить нас к практическому использованию квантовых преимуществ. В исследовании принимали участие: Сергей Доронин, Эдуард Фельдман и Александр Зенчук – Лаборатория спиновой динамики и спинового компьютинга ФИЦ ПХФ и МХ РАН S.I. Doronin, E. B. Fel’dman, A. I. Zenchuk // Two-level control over quantum state creation via entangled equal-probability state // Quantum Information Processing, том 24, издание 2, номер публикации 54, Q-2, IF=2.2 |
Квантовые технологии стремительно развиваются, и ключевым вызовом остается точное управление квантовыми состояниями. Ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН предложили инновационную схему, которая позволяет управлять созданием квантовых состояний через двухуровневую систему контроля. Этот подход не только упрощает работу с квантовыми операторами, но и открывает новые возможности для квантовых вычислений и защищенной передачи информации.
Предложенная схема реализует двухуровневый контроль над унитарными операторами Uk, которые формируют требуемое квантовое состояние системы S. Управление осуществляется через вспомогательную подсистему R, находящуюся в суперпозиции состояний. Эта подсистема управляется двумя контрольными центрами:
- Главный контрольный центр (первый уровень) создает равновероятное чистое состояние подсистемы R с определенным распределением фазовых множителей. Эти фазы определяют «силу» второго уровня контроля.
- Второй уровень (контрольный центр C) применяет специальные V-операторы к той же подсистеме R, изменяя её состояние и тем самым управляя активацией операторов Uk.
Уникальность подхода заключается в том, что фазовые множители, задаваемые первым уровнем, не только регулируют работу второго уровня, но и ответственны за запутанность в подсистеме R. Была установлена прямая связь между степенью этой запутанности и количеством операторов Uk, которыми может управлять центр C. Например, в простейшей системе из двух кубитов (квантовых битов) такая схема позволяет эффективно создавать запутанные состояния, демонстрируя практическую применимость метода
Исследование ФИЦ ПХФ и МХ РАН демонстрирует, как абстрактные квантовые принципы могут быть реализованы в конкретных технологических решениях. Двухуровневая система управления, сочетающая точность фазового контроля и гибкость операторов V, открывает путь к созданию более надежных квантовых алгоритмов. Такие разработки особенно актуальны для квантовых вычислений, где требуется создание сложных состояний с минимальными ошибками, а также для квантовой связи, где контроль над запутанностью обеспечивает безопасность передачи данных. Дальнейшие исследования могут расширить класс управляемых состояний и приблизить нас к практическому использованию квантовых преимуществ.
В исследовании принимали участие: Сергей Доронин, Эдуард Фельдман и Александр Зенчук – Лаборатория спиновой динамики и спинового компьютинга ФИЦ ПХФ и МХ РАН
S.I. Doronin, E. B. Fel’dman, A. I. Zenchuk // Two-level control over quantum state creation via entangled equal-probability state // Quantum Information Processing, том 24, издание 2, номер публикации 54, Q-2, IF=2.2