By Kenna Hughes-Castleberry đăng ngày 08 tháng 2024 năm XNUMX
“Câu lạc bộ tạp chí” của IQT là loạt bài viết hàng tuần trình bày một bài nghiên cứu công nghệ lượng tử gần đây và thảo luận về tác động của nó đối với hệ sinh thái lượng tử. Bài viết này thảo luận về một Giấy arxiv được xuất bản bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Waterloo, Đại học Toronto, Công nghệ quang tử Ki3, Viện Máy tính lượng tử và Viện Perimeter đang xem xét một thiết kế mạch lượng tử mới để xác định các trạng thái đồ thị quang tử, một trạng thái đa qubit đặc biệt đại diện bằng một đồ thị.
Trong một bài báo gần đây, Các nhà nghiên cứu Canada giới thiệu GraphiQ, một phần mềm nguồn mở cải tiến được thiết kế để cách mạng hóa cách các nhà khoa học tạo ra và tối ưu hóa các trạng thái đồ thị quang tử, rất quan trọng để thúc đẩy điện toán lượng tử, truyền thông lượng tử và đo lường lượng tử. Được xây dựng trên Python, GraphiQ cung cấp bộ công cụ toàn diện cho các nhà nghiên cứu và nhà phát triển để mô phỏng, đánh giá và tối ưu hóa các mạch lai bộ phát photon, rất quan trọng để tạo ra trạng thái vướng víu trong các ứng dụng công nghệ lượng tử.
Trạng thái đồ thị quang tử là gì?
Trạng thái đồ thị quang tử đại diện cho một nguồn tài nguyên phức tạp và quan trọng trong khoa học thông tin lượng tử, đặc biệt nhờ các đặc tính vướng víu độc đáo và tính linh hoạt của chúng trong công nghệ truyền thông và điện toán lượng tử. Các trạng thái này bao gồm các photon riêng lẻ vướng vào một cấu hình cụ thể có thể được biểu diễn bằng lý thuyết đồ thị, trong đó các đỉnh tượng trưng cho các photon và các cạnh biểu thị sự vướng víu giữa chúng. Biểu diễn đồ họa này không chỉ hỗ trợ trực quan hóa cấu trúc vướng víu mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế và phân tích các thuật toán và giao thức lượng tử.
Tầm quan trọng của trạng thái đồ thị quang tử bắt nguồn từ một số thuộc tính chính. Chúng là nền tảng để triển khai điện toán lượng tử dựa trên đo lường (MBQC), một mô hình điện toán lượng tử thay thế. Trong MBQC, quá trình tính toán được tiến hành bằng cách thực hiện các phép đo ở trạng thái ban đầu có độ vướng víu cao, chẳng hạn như trạng thái đồ thị quang tử, thay vì áp dụng các chuỗi cổng cho qubit. Cách tiếp cận này có thể đơn giản hóa đáng kể các yêu cầu vật lý đối với điện toán lượng tử, vì nó làm giảm nhu cầu về cổng lượng tử động và cho phép các phép tính được mã hóa theo cấu trúc của chính trạng thái đồ thị.
Các trạng thái đồ thị quang tử cũng rất quan trọng để phát triển mạng truyền thông lượng tử, cho phép các bộ lặp lượng tử và bảo mật phân phối khóa lượng tử các giao thức và mạch dựa vào độ bền vững của sự vướng víu được phân bổ trên mạng. Cuối cùng, khả năng chống lại một số loại lỗi nhất định và khả năng thực hiện các mã sửa lỗi lượng tử phức tạp làm cho trạng thái đồ thị quang tử trở thành một tài sản có giá trị để hiện thực hóa. chịu lỗi tính toán lượng tử và nâng cao độ chính xác của các ứng dụng đo lường lượng tử.
Vượt qua những thách thức của các trạng thái đồ thị quang tử
Các trạng thái đồ thị quang tử theo truyền thống phải đối mặt với những thách thức trong thế hệ của chúng, chủ yếu là do những hạn chế về thời gian kết hợp bộ phát và sự phức tạp của việc ghép. GraphiQ giải quyết trực tiếp những thách thức này bằng cách cho phép các phương pháp xác định để tạo trạng thái biểu đồ trực tiếp, bỏ qua các vấn đề về khả năng mở rộng của các phương pháp xác suất. Những phương pháp tiếp cận này, bao gồm các khung mạch mới, có thể được mở rộng để giúp cải thiện các loại công nghệ lượng tử khác.
Tính linh hoạt trong thiết kế mạch
GraphiQ nổi bật nhờ tính linh hoạt trong thiết kế mạch, cho phép người dùng mô phỏng các mạch lượng tử với nhiều mô hình nhiễu và tiêu chí tối ưu hóa khác nhau, đảm bảo thiết kế phù hợp về mặt lý thuyết và khả thi trong các thiết lập thử nghiệm trong thế giới thực. Khả năng xử lý các điểm không hoàn hảo của mạch và các mục tiêu tối ưu hóa do người dùng xác định khiến nó trở thành một công cụ không thể thiếu để thiết kế các mạch lượng tử phù hợp với các ứng dụng cụ thể.
Kiến trúc của khung mạch được thiết kế với tính mô-đun và khả năng mở rộng cốt lõi, cho phép các nhà nghiên cứu dễ dàng điều chỉnh và mở rộng các chức năng của nó để phù hợp với nhu cầu riêng của họ. Cho dù khám phá các thiết kế mạch lượng tử mới, đánh giá hiệu suất theo các hạn chế thử nghiệm hay tối ưu hóa các số liệu cụ thể, GraphiQ đều cung cấp nền tảng mạnh mẽ để đổi mới công nghệ lượng tử.
Kenna Hughes-Castleberry là Biên tập viên quản lý của Inside Quantum Technology và Người truyền đạt khoa học tại JILA (sự hợp tác giữa Đại học Colorado Boulder và NIST). Nhịp viết của cô ấy bao gồm công nghệ sâu, điện toán lượng tử và AI. Tác phẩm của cô đã được đăng trên National Geographic, Scientific American, Discover Magazine, New Scientist, Ars Technica, v.v.
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-quantum-circuit-design-for-photonic-graph-states/
- : có
- :là
- :không phải
- :Ở đâu
- 08
- 2024
- 500
- 7
- a
- có khả năng
- ngang qua
- thích ứng
- địa chỉ
- thăng tiến
- chống lại
- AI
- AIDS
- thuật toán
- Cho phép
- cho phép
- Ngoài ra
- thay thế
- American
- an
- phân tích
- và
- các ứng dụng
- Nộp đơn
- phương pháp tiếp cận
- cách tiếp cận
- kiến trúc
- LÀ
- bài viết
- AS
- tài sản
- At
- thuộc tính
- BE
- nhịp đập
- được
- giữa
- nghỉ giải lao
- xây dựng
- nhưng
- by
- CAN
- Canada
- đố
- nhất định
- thách thức
- câu lạc bộ
- mã số
- Colorado
- Giao tiếp
- phức tạp
- phức tạp
- sáng tác
- toàn diện
- tính toán
- tính toán
- máy tính
- Cấu hình
- khó khăn
- Trung tâm
- có thể
- tiêu chuẩn
- quan trọng
- sâu
- Thiết kế
- thiết kế
- thiết kế
- thiết kế
- Xác định
- phát triển
- phát triển
- trực tiếp
- khám phá
- thảo luận
- phân phối
- xuống
- hai
- năng động
- dễ dàng
- hệ sinh thái
- biên tập viên
- cho phép
- mã hóa
- tăng cường
- đảm bảo
- sự vướng víu
- lôi
- lỗi
- đánh giá
- đánh giá
- mở rộng
- thử nghiệm
- Khám phá
- thêm
- Đối mặt
- tạo điều kiện
- đặc sắc
- Cuối cùng
- Linh hoạt
- Trong
- nền tảng
- khung
- từ
- chức năng
- Gates
- tạo ra
- tạo ra
- thế hệ
- Địa lý
- Các mục tiêu
- đồ thị
- xử lý
- giúp đỡ
- cô
- Cao
- cao
- Độ đáng tin của
- HTTPS
- Hỗn hợp
- hình ảnh
- Tác động
- thực hiện
- thực hiện
- tầm quan trọng
- nâng cao
- in
- bao gồm
- Bao gồm
- không thể thiếu
- hệ thống riêng biệt,
- thông tin
- vốn có
- ban đầu
- sự đổi mới
- sáng tạo
- trong
- Công nghệ lượng tử bên trong
- Viện
- giới thiệu
- các vấn đề
- IT
- ITS
- chính nó
- tạp chí
- Key
- hạn chế
- Logo
- tìm kiếm
- tạp chí
- làm cho
- LÀM CHO
- quản lý
- làm hư
- max-width
- đo
- phương pháp
- Metrics
- Đo lường
- mô hình
- chi tiết
- quốc dân
- Thiên nhiên
- Cần
- nhu cầu
- mạng
- mạng
- Mới
- nắm tay
- Tiếng ồn
- of
- Cung cấp
- on
- có thể
- mã nguồn mở
- Phần mềm mã nguồn mở
- tối ưu hóa
- Tối ưu hóa
- tối ưu hóa
- or
- Nền tảng khác
- ra
- Giấy
- mô hình
- đặc biệt
- Công ty
- hiệu suất
- biểu diễn
- Photon
- vật lý
- quan trọng
- nền tảng
- plato
- Thông tin dữ liệu Plato
- PlatoDữ liệu
- đăng
- Độ chính xác
- chủ yếu
- tiền thu được
- tài sản
- giao thức
- cung cấp
- công bố
- Python
- Quantum
- thuật toán lượng tử
- Tính toán lượng tử
- sửa lỗi lượng tử
- thông tin lượng tử
- công nghệ lượng tử
- qubit
- hơn
- thế giới thực
- nhận ra
- gần đây
- làm giảm
- dựa
- đại diện
- đại diện
- đại diện
- Yêu cầu
- nghiên cứu
- nhà nghiên cứu
- Sức đề kháng
- tài nguyên
- cách mạng hóa
- mạnh mẽ
- sự mạnh mẽ
- s
- khả năng mở rộng
- Khoa học
- khoa học
- Nhà khoa học
- các nhà khoa học
- an toàn
- Loạt Sách
- một số
- đáng kể
- đơn giản hóa
- mô phỏng
- Phần mềm
- tinh vi
- âm thanh
- đặc biệt
- riêng
- đứng
- Tiểu bang
- Bang
- thân cây
- cấu trúc
- như vậy
- Bộ đồ
- phù hợp
- công nghệ cao
- Công nghệ
- Công nghệ
- hơn
- việc này
- Sản phẩm
- Đồ thị
- cung cấp their dịch
- Them
- lý thuyết
- Kia là
- họ
- điều này
- thời gian
- đến
- công cụ
- bộ công cụ
- toronto
- theo truyền thống
- đúng
- loại
- độc đáo
- trường đại học
- Người sử dụng
- sử dụng
- Quý báu
- khác nhau
- tính linh hoạt
- khả thi
- hàng tuần
- liệu
- Wikipedia
- với
- Công việc
- viết
- zephyrnet