By كينا هيوز كاسلبيري تاريخ النشر 08 مارس 2024
"Journal Club" الخاص بـ IQT عبارة عن سلسلة مقالات أسبوعية تقسم ورقة بحثية حديثة عن تكنولوجيا الكم وتناقش تأثيراتها على النظام البيئي الكمي. تتناول هذه المقالة أ ورق Arxiv نشره باحثون من جامعة واترلو، وجامعة تورنتو، وKi3 Photonics Technologies، ومعهد الحوسبة الكمومية، ومعهد المحيط، يبحثون في تصميم دائرة كمومية جديدة لتحديد حالات الرسم البياني الضوئي، وهي حالة خاصة متعددة الكيوبت ممثلة بواسطة رسم بياني.
في باقة ورقة حديثة يقدم باحثون كنديون برنامج GraphiQ، وهو برنامج مبتكر مفتوح المصدر مصمم لإحداث ثورة في كيفية إنشاء العلماء لحالات الرسم البياني الضوئي وتحسينها، وهو أمر بالغ الأهمية لتطوير الحوسبة الكمومية، والاتصالات الكمومية، وعلم القياس الكمي. يوفر GraphiQ، المبني على Python، مجموعة أدوات شاملة للباحثين والمطورين لمحاكاة وتقييم وتحسين الدوائر الهجينة لباعث الفوتون، وهو أمر بالغ الأهمية لتوليد حالات متشابكة في تطبيقات تكنولوجيا الكم.
ما هي حالات الرسم البياني الضوئي؟
حالات الرسم البياني الضوئي تمثل موردًا متطورًا ومحوريًا في علم المعلومات الكمومية، لا سيما بسبب خصائص التشابك الفريدة وتعدد الاستخدامات في تقنيات الحوسبة الكمومية والاتصالات. وتتكون هذه الحالات من فوتونات فردية متشابكة في تكوين محدد يمكن تمثيله باستخدام نظرية الرسم البياني، حيث ترمز القمم إلى الفوتونات، وترمز الحواف إلى التشابك بينها. لا يساعد هذا التمثيل الرسومي في تصور بنية التشابك فحسب، بل يسهل أيضًا تصميم وتحليل الخوارزميات والبروتوكولات الكمومية.
تنبع أهمية حالات الرسم البياني الضوئي من عدة سمات رئيسية. وهي أساسية لتنفيذ الحوسبة الكمومية القائمة على القياس (MBQC)، وهو نموذج بديل للحوسبة الكمومية. في MBQC، تتم العمليات الحسابية عن طريق إجراء قياسات على حالة أولية شديدة التشابك، مثل حالة الرسم البياني الضوئي، بدلاً من تطبيق تسلسل البوابات على البتات الكمومية. يمكن لهذا النهج أن يبسط بشكل كبير المتطلبات المادية للحوسبة الكمومية، لأنه يقلل من الحاجة إلى بوابات كمومية ديناميكية ويسمح بتشفير الحسابات في بنية حالة الرسم البياني نفسها.
تعد حالات الرسم البياني الفوتوني أيضًا ضرورية لتطوير شبكات الاتصالات الكمومية، مما يتيح أجهزة إعادة الإرسال الكمومية وآمنة توزيع مفتاح الكم البروتوكولات والدوائر التي تعتمد على متانة التشابك الموزعة عبر الشبكة. وأخيرًا، فإن مقاومتها المتأصلة لأنواع معينة من الأخطاء والقدرة على تنفيذ رموز تصحيح الأخطاء الكمومية المعقدة تجعل حالات الرسم البياني الفوتوني أصلًا قيمًا لتحقيقها مستحمل للخطأ الحوسبة الكمومية وتعزيز دقة تطبيقات القياس الكمي.
التغلب على تحديات حالات الرسم البياني الضوئي
تواجه حالات الرسم البياني الضوئي تقليديًا تحديات في جيلها، ويرجع ذلك أساسًا إلى القيود المفروضة على أوقات تماسك الباعث وتعقيد الاقتران. يعالج GraphiQ هذه التحديات بشكل مباشر من خلال تمكين الأساليب الحتمية لإنشاء حالة الرسم البياني المباشر، وتجاوز مشكلات قابلية التوسع للطرق الاحتمالية. ويمكن توسيع هذه الأساليب، بما في ذلك أطر الدوائر الجديدة، للمساعدة في تحسين أنواع أخرى من التقنيات الكمومية.
المرونة في تصميم الدوائر
تتميز GraphiQ بتعدد استخداماتها في تصميم الدوائر، مما يسمح للمستخدمين بمحاكاة الدوائر الكمومية بنماذج ضوضاء مختلفة ومعايير التحسين، مما يضمن أن تكون التصميمات سليمة من الناحية النظرية وقابلة للتطبيق في الإعدادات التجريبية في العالم الحقيقي. إن قدرتها على التعامل مع عيوب الدوائر وأهداف التحسين المحددة من قبل المستخدم تجعلها أداة لا غنى عنها لتصميم دوائر كمومية مصممة خصيصًا لتطبيقات محددة.
تم تصميم بنية إطار الدائرة مع نمطية وقابلية للتوسعة في جوهرها، مما يمكّن الباحثين من التكيف بسهولة وتوسيع وظائفها لتناسب احتياجاتهم الفريدة. سواء كان استكشاف تصميمات دوائر كمومية جديدة، أو تقييم الأداء مقابل القيود التجريبية، أو تحسين مقاييس محددة، يوفر GraphiQ منصة قوية للابتكار في تكنولوجيا الكم.
كينا هيوز-كاستلبيري هي مديرة التحرير في Inside Quantum Technology ومسؤولة التواصل العلمي في JILA (شراكة بين جامعة كولورادو بولدر والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا). تشمل إيقاعاتها الكتابية التكنولوجيا العميقة والحوسبة الكمومية والذكاء الاصطناعي. وقد ظهرت أعمالها في مجلة National Geographic وScientific American وDiscover Magazine وNew Scientist وArs Technica والمزيد.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-circuit-design-for-photonic-graph-states/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- :أين
- 08
- 2024
- 500
- 7
- a
- القدرة
- في
- تكيف
- عناوين
- تقدم
- ضد
- AI
- الإيدز
- خوارزميات
- السماح
- يسمح
- أيضا
- البديل
- أمريكي
- an
- تحليل
- و
- التطبيقات
- تطبيق
- نهج
- اقتراب
- هندسة معمارية
- هي
- البند
- AS
- الأصول
- At
- سمات
- BE
- يدق
- كان
- ما بين
- فواصل
- بنيت
- لكن
- by
- CAN
- الكندية
- الفئات
- معين
- التحديات
- ناد
- رموز
- كولورادو
- Communication
- مجمع
- تعقيد
- تتألف
- شامل
- حساب
- الحسابات
- الحوسبة
- الاعداد
- القيود
- جوهر
- استطاع
- المعايير
- حاسم
- عميق
- تصميم
- تصميم
- تصميم
- تصاميم
- حدد
- المطورين
- تطوير
- مباشرة
- اكتشف
- يناقش
- وزعت
- إلى أسفل
- اثنان
- ديناميكي
- بسهولة
- النظام الإيكولوجي
- رئيس التحرير
- تمكين
- المشفرة
- تعزيز
- ضمان
- تشابك
- خطأ
- أخطاء
- تقييم
- تقييم
- موسع
- تجريبي
- استكشاف
- مد
- الوجه
- يسهل
- عقار مميز
- أخيرا
- مرونة
- في حالة
- التأسيسية
- الأطر
- تبدأ من
- وظائف
- البوابات و حواجز اللعب
- توليد
- توليد
- جيل
- جغرافي
- الأهداف
- رسم بياني
- مقبض
- مساعدة
- لها
- مرتفع
- جدا
- كيفية
- HTTPS
- مهجنة
- صورة
- الآثار
- تنفيذ
- تحقيق
- أهمية
- تحسن
- in
- تتضمن
- بما فيه
- لا غنى عنه
- فرد
- معلومات
- متأصل
- في البداية
- الابتكار
- مبتكرة
- في الداخل
- داخل تقنية الكم
- معهد
- تقديم
- مسائل
- IT
- انها
- نفسها
- مجلة
- القفل
- القيود
- شعار
- أبحث
- مجلة
- جعل
- يصنع
- إدارة
- ث
- ماكس العرض
- قياسات
- طرق
- المقاييس
- علم القياس
- عارضات ازياء
- الأكثر من ذلك
- محليات
- الطبيعة
- حاجة
- إحتياجات
- شبكة
- الشبكات
- جديد
- نيست
- ضجيج
- of
- عروض
- on
- فقط
- المصدر المفتوح
- برمجيات مفتوحة المصدر
- التحسين
- الأمثل
- تحسين
- or
- أخرى
- خارج
- ورق
- نموذج
- خاصة
- الشراكة
- أداء
- أداء
- الفوتونات
- مادي
- محوري
- المنصة
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- نشر
- دقة
- في المقام الأول
- العائدات
- HAS
- البروتوكولات
- ويوفر
- نشرت
- بايثون
- كمية
- خوارزميات الكم
- الاحصاء الكمية
- تصحيح الخطأ الكم
- المعلومات الكمية
- تكنولوجيا الكم
- المكدسة
- بدلا
- العالم الحقيقي
- تحقيق
- الأخيرة
- يقلل
- اعتمد
- مثل
- التمثيل
- ممثلة
- المتطلبات الأساسية
- بحث
- الباحثين
- المقاومة
- مورد
- ثور
- قوي
- متانة
- s
- التدرجية
- علوم
- علمي
- عالم
- العلماء
- تأمين
- مسلسلات
- عدة
- بشكل ملحوظ
- تبسيط
- محاكاة
- تطبيقات الكمبيوتر
- متطور
- تختص
- محدد
- المدرجات
- الولايه او المحافظه
- المحافظة
- السيقان
- بناء
- هذه
- بدلة
- تناسب
- التكنولوجيا
- التكنولوجيا
- تكنولوجيا
- من
- أن
- •
- الرسم البياني
- من مشاركة
- منهم
- نظرية
- تشبه
- هم
- مرات
- إلى
- أداة
- أدوات
- تورونتو
- تقليديا
- صحيح
- أنواع
- فريد من نوعه
- جامعة
- المستخدمين
- استخدام
- القيمة
- مختلف
- طلاقة الحركة
- قابل للحياة
- أسبوعي
- سواء
- ويكيبيديا
- مع
- للعمل
- جاري الكتابة
- زفيرنت