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科学家创建了一种算法,可以预测量子位在噪声影响下的行为
MIPT量子信息论实验室的员工首次开发了一个通用工具包,可以根据量子系统的测量结果“学习”系统的未知环境并预测动态外部控制影响下的量子系统。
来源:Robogeek新闻频道(关于机器人技术的俄罗斯与世界新闻)MIPT量子信息论实验室的员工首次开发了一个通用工具包,可以根据量子系统的测量结果“学习”系统的未知环境并预测动态外部控制影响下的量子系统。
研究成果发表在著名期刊《物理评论快报》上。
物理评论快报对于量子计算的实际实现,需要解决一个复杂的问题:在存在外部噪声的情况下有效控制量子比特(qubit)的动态。如果量子位与周围环境理想隔离,那么不会有任何噪音,但不可能影响量子位的演化,这意味着不可能执行任何量子信息处理协议。量子位对控制影响的“开放性”使其容易受到控制噪声和与周围量子物体不可避免的相互作用(例如杂质和杂散辐射模式)引起的噪声的影响。特别危险的是非马尔可夫型噪声,即出现“记忆效应”的噪声。它们对量子位的影响取决于量子位之前的所有状态,这意味着很难将它们考虑在内或补偿它们的影响。这种噪声在所有现代量子计算机原型中都不同程度地存在,这使得对抗它们变得尤为紧迫。
图 1. 虚线表示测量时系统的状态正在经历“崩溃”。来源:物理评论快报
图 1. 虚线表示测量时系统的状态正在经历“崩溃”。来源:物理评论快报图 2. 量子系统新机器学习算法的结果:实线是理论,虚线是算法的预测。来源:物理评论快报
该研究得到了俄罗斯基础研究基金会的资助。