By Kenny Hughes-Castleberry opublikowano 08 marca 2024 r
„Journal Club” IQT to cotygodniowa seria artykułów, w których omówiono najnowszy artykuł badawczy dotyczący technologii kwantowej i omówiono jego wpływ na ekosystem kwantowy. W tym artykule omówiono Papier Arxiv opublikowane przez naukowców z Uniwersytetu Waterloo, Uniwersytetu w Toronto, Ki3 Photonics Technologies, The Institute for Quantum Computing i Perimeter Institute dotyczące nowego projektu obwodu kwantowego w celu określenia stanów grafów fotonicznych, specjalnego stanu wielokubitowego reprezentowane przez wykres.
W najnowszy artykuł, Kanadyjscy badacze przedstawiają GraphiQ, innowacyjne oprogramowanie typu open source zaprojektowane, aby zrewolucjonizować sposób, w jaki naukowcy generują i optymalizują stany grafów fotonicznych, kluczowe dla rozwoju obliczeń kwantowych, komunikacji kwantowej i metrologii kwantowej. Zbudowany na Pythonie, GraphiQ oferuje badaczom i programistom kompleksowy zestaw narzędzi do symulacji, oceny i optymalizacji obwodów hybrydowych emiter fotonów, kluczowych dla generowania stanów splątanych w zastosowaniach technologii kwantowej.
Co to są stany grafów fotonicznych?
Stany wykresów fotonicznych stanowią wyrafinowane i kluczowe źródło wiedzy o informacji kwantowej, szczególnie ze względu na ich unikalne właściwości splątania i wszechstronność w technologiach obliczeń kwantowych i komunikacji. Stany te składają się z pojedynczych fotonów splątanych w określoną konfigurację, którą można przedstawić za pomocą teorii grafów, gdzie wierzchołki symbolizują fotony, a krawędzie oznaczają splątanie między nimi. Ta graficzna reprezentacja nie tylko pomaga w wizualizacji struktury splątania, ale także ułatwia projektowanie i analizę algorytmów i protokołów kwantowych.
Znaczenie stanów grafów fotonicznych wynika z kilku kluczowych atrybutów. Mają one fundamentalne znaczenie dla wdrożenia obliczeń kwantowych opartych na pomiarach (MBQC), alternatywnego paradygmatu obliczeń kwantowych. W MBQC obliczenia polegają na wykonywaniu pomiarów na silnie splątanym stanie początkowym, takim jak stan wykresu fotonicznego, zamiast stosowania sekwencji bramek do kubitów. Takie podejście może znacznie uprościć wymagania fizyczne obliczeń kwantowych, ponieważ zmniejsza potrzebę stosowania dynamicznych bramek kwantowych i pozwala na kodowanie obliczeń w strukturze samego stanu wykresu.
Stany grafów fotonicznych mają również kluczowe znaczenie dla rozwoju kwantowych sieci komunikacyjnych, umożliwiając tworzenie wzmacniaczy kwantowych i zapewniając bezpieczeństwo rozkład klucza kwantowego protokoły i obwody, które opierają się na solidności splątania rozproszonego w sieci. Wreszcie, ich wrodzona odporność na określone rodzaje błędów i możliwość implementacji złożonych kodów korekcji błędów kwantowych sprawiają, że stany grafów fotonicznych są cennym narzędziem do realizacji odporne na uszkodzenia obliczeń kwantowych i zwiększania precyzji zastosowań metrologii kwantowej.
Pokonywanie wyzwań związanych ze stanami grafów fotonicznych
Stany grafów fotonicznych tradycyjnie stoją przed wyzwaniami związanymi z ich generowaniem, przede wszystkim ze względu na ograniczenia czasów koherencji emiterów i złożoność sprzężenia. GraphiQ stawia czoła tym wyzwaniom, umożliwiając podejście deterministyczne do bezpośredniego generowania stanu wykresu, omijając problemy skalowalności metod probabilistycznych. Podejścia te, w tym nowe struktury obwodów, można rozszerzyć, aby pomóc w udoskonaleniu innych typów technologii kwantowych.
Elastyczność w projektowaniu obwodów
GraphiQ wyróżnia się wszechstronnością w projektowaniu obwodów, umożliwiając użytkownikom symulację obwodów kwantowych przy użyciu różnych modeli szumu i kryteriów optymalizacji, zapewniając, że projekty są teoretycznie solidne i wykonalne w rzeczywistych konfiguracjach eksperymentalnych. Jego zdolność do radzenia sobie z niedoskonałościami obwodów i zdefiniowanymi przez użytkownika celami optymalizacji sprawia, że jest to niezbędne narzędzie do projektowania obwodów kwantowych dostosowanych do konkretnych zastosowań.
Architekturę obwodów zaprojektowano z myślą o modułowości i rozszerzalności, co umożliwia badaczom łatwe dostosowywanie i rozszerzanie jej funkcjonalności w celu dostosowania do ich unikalnych potrzeb. Niezależnie od tego, czy badasz nowe projekty obwodów kwantowych, oceniasz wydajność pod kątem ograniczeń eksperymentalnych, czy optymalizujesz pod kątem określonych wskaźników, GraphiQ zapewnia solidną platformę dla innowacji w technologii kwantowej.
Kenna Hughes-Castleberry jest redaktorem naczelnym Inside Quantum Technology i komunikatorem naukowym w JILA (partnerstwo pomiędzy University of Colorado Boulder i NIST). Jej twórczość obejmuje głębokie technologie, obliczenia kwantowe i sztuczną inteligencję. Jej prace publikowano w „National Geographic”, „Scientific American”, „Discover Magazine”, „New Scientist”, „Ars Technica” i nie tylko.
- Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
- PlatoData.Network Pionowe generatywne AI. Wzmocnij się. Dostęp tutaj.
- PlatoAiStream. Inteligencja Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
- PlatonESG. Węgiel Czysta technologia, Energia, Środowisko, Słoneczny, Gospodarowanie odpadami. Dostęp tutaj.
- Platon Zdrowie. Inteligencja w zakresie biotechnologii i badań klinicznych. Dostęp tutaj.
- Źródło: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-circuit-design-for-photonic-graph-states/
- :ma
- :Jest
- :nie
- :Gdzie
- 08
- 2024
- 500
- 7
- a
- zdolność
- w poprzek
- przystosować
- Adresy
- postęp
- przed
- AI
- AIDS
- Algorytmy
- Pozwalać
- pozwala
- również
- alternatywny
- amerykański
- an
- analiza
- i
- aplikacje
- Stosowanie
- podejście
- awanse
- architektura
- SĄ
- artykuł
- AS
- kapitał
- At
- atrybuty
- BE
- uderzeń
- być
- pomiędzy
- przerwy
- wybudowany
- ale
- by
- CAN
- Kanadyjczyk
- kategorie
- pewien
- wyzwania
- klub
- Kody
- Kolorado
- Komunikacja
- kompleks
- kompleksowość
- w składzie
- wszechstronny
- obliczenia
- obliczenia
- computing
- systemu
- Ograniczenia
- rdzeń
- mógłby
- Kryteria
- istotny
- głęboko
- Wnętrze
- zaprojektowany
- projektowanie
- projekty
- Ustalać
- deweloperzy
- rozwijanie
- kierować
- odkryj
- omawia
- dystrybuowane
- na dół
- z powodu
- dynamiczny
- z łatwością
- Ekosystem
- redaktor
- umożliwiając
- zakodowany
- wzmocnienie
- zapewnienie
- uwikłanie
- błąd
- Błędy
- oceniać
- oceny
- rozszerzony
- eksperymentalny
- Exploring
- rozciągać się
- Twarz
- ułatwia
- polecane
- W końcu
- Elastyczność
- W razie zamówieenia projektu
- podstawowy
- Ramy
- od
- funkcjonalności
- Bramy
- Generować
- generujący
- generacja
- geograficzny
- Gole
- wykres
- uchwyt
- pomoc
- jej
- Wysoki
- wysoko
- W jaki sposób
- HTTPS
- Hybrydowy
- obraz
- Oddziaływania
- wdrożenia
- wykonawczych
- znaczenie
- podnieść
- in
- zawierać
- Włącznie z
- nieodzowny
- indywidualny
- Informacja
- nieodłączny
- początkowy
- Innowacja
- Innowacyjny
- wewnątrz
- Wewnątrz technologii kwantowej
- Instytut
- przedstawiać
- problemy
- IT
- JEGO
- samo
- dziennik
- Klawisz
- Ograniczenia
- logo
- poszukuje
- magazyn
- robić
- WYKONUJE
- zarządzający
- zniszczyć
- Maksymalna szerokość
- Pomiary
- metody
- Metryka
- Metrologia
- modele
- jeszcze
- narodowy
- Natura
- Potrzebować
- wymagania
- sieć
- sieci
- Nowości
- nist
- Hałas
- of
- Oferty
- on
- tylko
- open source
- Oprogramowanie typu open source
- optymalizacja
- Optymalizacja
- optymalizacji
- or
- Inne
- na zewnątrz
- Papier
- paradygmat
- szczególnie
- Współpraca
- jest gwarancją najlepszej jakości, które mogą dostarczyć Ci Twoje monitory,
- wykonywania
- Fotony
- fizyczny
- kluczowy
- Platforma
- plato
- Analiza danych Platona
- PlatoDane
- napisali
- Detaliczność
- głównie
- dochód
- niska zabudowa
- protokoły
- zapewnia
- opublikowany
- Python
- Kwant
- algorytmy kwantowe
- informatyka kwantowa
- kwantowa korekcja błędów
- informacja kwantowa
- technologia kwantowa
- kubity
- raczej
- Prawdziwy świat
- zrealizowanie
- niedawny
- zmniejsza
- polegać
- reprezentować
- reprezentacja
- reprezentowane
- wymagania
- Badania naukowe
- Badacze
- Odporność
- Zasób
- zrewolucjonizować
- krzepki
- krzepkość
- s
- Skalowalność
- nauka
- naukowy
- Naukowiec
- Naukowcy
- bezpieczne
- Serie
- kilka
- znacznie
- upraszczać
- symulować
- Tworzenie
- wyrafinowany
- Dźwięk
- specjalny
- specyficzny
- stojaki
- Stan
- Zjednoczone
- wynika
- Struktura
- taki
- Garnitur
- dostosowane
- tech
- Technologies
- Technologia
- niż
- że
- Połączenia
- Wykres
- ich
- Im
- teoria
- Te
- one
- to
- czasy
- do
- narzędzie
- Zestaw narzędzi
- Toronto
- tradycyjnie
- prawdziwy
- typy
- wyjątkowy
- uniwersytet
- Użytkownicy
- za pomocą
- Cenny
- różnorodny
- wszechstronność
- wykonalne
- tygodniowy
- czy
- Wikipedia
- w
- Praca
- pisanie
- zefirnet