By Кенна Хьюз-Кастлберри опубликовано 08 марта 2024 г.
«Journal Club» IQT — это еженедельная серия статей, в которой анализируются недавние исследования в области квантовых технологий и обсуждается их влияние на квантовую экосистему. В этой статье обсуждается Бумага arxiv опубликовано исследователями из Университета Ватерлоо, Университета Торонто, Ki3 Photonics Technologies, Института квантовых вычислений и Института периметра, изучающих новую конструкцию квантовой схемы для определения состояний фотонного графа, особого многокубитного состояния. представленный по графику.
В недавняя статья, Канадские исследователи представляют GraphiQ, инновационное программное обеспечение с открытым исходным кодом, призванное революционизировать способы создания и оптимизации состояний фотонных графов, что имеет решающее значение для развития квантовых вычислений, квантовой связи и квантовой метрологии. Построенный на Python, GraphiQ предлагает исследователям и разработчикам комплексный набор инструментов для моделирования, оценки и оптимизации гибридных схем фотонного эмиттера, что имеет решающее значение для генерации запутанных состояний в приложениях квантовых технологий.
Что такое состояния фотонного графа?
Фотонные графовые состояния представляют собой сложный и ключевой ресурс в квантовой информатике, особенно благодаря их уникальным свойствам запутанности и универсальности в квантовых вычислениях и коммуникационных технологиях. Эти состояния состоят из отдельных фотонов, запутанных в определенной конфигурации, которую можно представить с помощью теории графов, где вершины символизируют фотоны, а ребра обозначают запутанность между ними. Это графическое представление не только помогает визуализировать структуру запутанности, но также облегчает разработку и анализ квантовых алгоритмов и протоколов.
Важность состояний фотонного графа обусловлена несколькими ключевыми атрибутами. Они лежат в основе реализации квантовых вычислений на основе измерений (MBQC), альтернативной парадигмы квантовых вычислений. В MBQC вычисления происходят путем выполнения измерений сильно запутанного начального состояния, такого как состояние фотонного графа, вместо применения последовательностей вентилей к кубитам. Этот подход может значительно упростить физические требования к квантовым вычислениям, поскольку снижает потребность в динамических квантовых вентилях и позволяет кодировать вычисления в структуре самого состояния графа.
Состояния фотонных графов также имеют решающее значение для разработки сетей квантовой связи, позволяющих использовать квантовые ретрансляторы и обеспечивать безопасность. распределение квантовых ключей протоколы и схемы, которые полагаются на надежность запутанности, распределенной по сети. Наконец, присущая им устойчивость к определенным типам ошибок и способность реализовывать сложные коды квантовой коррекции ошибок делают состояния фотонных графов ценным активом для реализации отказоустойчивой квантовые вычисления и повышение точности приложений квантовой метрологии.
Преодоление проблем состояний фотонного графа
Состояния фотонных графов традиционно сталкиваются с проблемами при их генерации, в первую очередь из-за ограничений времени когерентности эмиттера и сложности связи. GraphiQ решает эти проблемы, предоставляя детерминированные подходы для прямой генерации состояний графа, минуя проблемы масштабируемости вероятностных методов. Эти подходы, включая новые схемы, могут быть расширены, чтобы помочь улучшить другие типы квантовых технологий.
Гибкость в проектировании схем
GraphiQ отличается своей универсальностью в проектировании схем, позволяя пользователям моделировать квантовые схемы с различными моделями шума и критериями оптимизации, гарантируя, что проекты теоретически обоснованы и жизнеспособны в реальных экспериментальных установках. Его способность справляться с несовершенствами схем и определять цели оптимизации, определяемые пользователем, делает его незаменимым инструментом для проектирования квантовых схем, адаптированных к конкретным приложениям.
Архитектура схемы спроектирована с учетом модульности и расширяемости, что позволяет исследователям легко адаптировать и расширять ее функциональные возможности в соответствии со своими уникальными потребностями. GraphiQ обеспечивает надежную платформу для инноваций в квантовых технологиях, независимо от того, исследуете ли вы новые конструкции квантовых схем, оцениваете производительность с учетом экспериментальных ограничений или оптимизируете конкретные показатели.
Кенна Хьюз-Каслберри — управляющий редактор Inside Quantum Technology и специалист по научным коммуникациям в JILA (партнерство Университета Колорадо в Боулдере и NIST). Среди ее писательских направлений — глубокие технологии, квантовые вычисления и искусственный интеллект. Ее работы публиковались в журналах National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica и других изданиях.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-circuit-design-for-photonic-graph-states/
- :имеет
- :является
- :нет
- :куда
- 08
- 2024
- 500
- 7
- a
- способность
- через
- приспосабливать
- адреса
- опережения
- против
- AI
- пособие
- алгоритмы
- Позволяющий
- позволяет
- причислены
- альтернатива
- американские
- an
- анализ
- и
- Приложения
- Применение
- подхода
- подходы
- архитектура
- МЫ
- гайд
- AS
- активы
- At
- Атрибуты
- BE
- ударов
- было
- между
- брейки
- построенный
- но
- by
- CAN
- канадские
- категории
- определенный
- проблемы
- клуб
- Коды
- Колорадо
- Связь
- комплекс
- сложность
- состоящие
- комплексный
- вычисление
- расчеты
- вычисление
- Конфигурация
- ограничения
- Основные
- может
- Критерии
- решающее значение
- глубоко
- Проект
- предназначенный
- проектирование
- конструкций
- Определять
- застройщиков
- развивающийся
- направлять
- обнаружить
- обсуждается
- распределенный
- вниз
- два
- динамический
- легко
- экосистема
- редактор
- позволяет
- закодированный
- повышение
- обеспечение
- запутанность
- ошибка
- ошибки
- оценивать
- оценки
- расширенный
- экспериментальный
- Исследование
- продлить
- Face
- облегчает
- СПЕЦЦЕНА
- в заключение
- Трансформируемость
- Что касается
- основополагающий
- каркасы
- от
- функциональные возможности
- ворота
- порождать
- порождающий
- поколение
- географический
- Цели
- график
- обрабатывать
- помощь
- ее
- High
- очень
- Как
- HTTPS
- Гибридный
- изображение
- Воздействие
- осуществлять
- Осуществляющий
- значение
- улучшать
- in
- включают
- В том числе
- незаменимый
- individual
- информация
- свойственный
- начальный
- Инновации
- инновационный
- внутри
- Внутри квантовой технологии
- Институт
- вводить
- вопросы
- IT
- ЕГО
- саму трезвость
- журнал
- Основные
- недостатки
- логотип
- искать
- журнал
- сделать
- ДЕЛАЕТ
- управления
- март
- макс-ширина
- размеры
- методы
- Метрика
- метрология
- Модели
- БОЛЕЕ
- национальный
- природа
- Необходимость
- потребности
- сеть
- сетей
- Новые
- NIST
- Шум
- of
- Предложения
- on
- только
- с открытым исходным кодом
- Программное обеспечение с открытым исходным кодом
- оптимизация
- Оптимизировать
- оптимизирующий
- or
- Другое
- внешний
- бумага & картон
- парадигма
- особенно
- Партнерство
- производительность
- выполнения
- фотон
- физический
- основной
- Платформа
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- размещены
- Точность
- в первую очередь
- доходы
- свойства
- протоколы
- приводит
- опубликованный
- Питон
- Квантовый
- квантовые алгоритмы
- квантовые вычисления
- квантовая коррекция ошибок
- квантовая информация
- квантовая технология
- кубиты
- скорее
- реальный мир
- понимая,
- последний
- снижает
- полагаться
- представлять
- представление
- представленный
- Требования
- исследованиям
- исследователи
- Сопротивление
- ресурс
- революционизировать
- надежный
- прочность
- s
- Масштабируемость
- Наука
- научный
- Ученый
- Ученые
- безопасный
- Серии
- несколько
- существенно
- упростить
- имитировать
- Software
- сложный
- Звук
- особый
- конкретный
- стоит
- Область
- Области
- стебли
- Структура
- такие
- Костюм
- с учетом
- технологии
- технологии
- Технологии
- чем
- который
- Ассоциация
- График
- их
- Их
- теория
- Эти
- они
- этой
- раз
- в
- инструментом
- Инструментарий
- Торонто
- Традиционно
- правда
- Типы
- созданного
- Университет
- пользователей
- через
- ценный
- различный
- многосторонность
- жизнеспособный
- еженедельно
- будь то
- Википедия.
- Работа
- письмо
- зефирнет