13.02.2023
Ученые ИКТИБ ЮФУ (Института компьютерных технологий и
информационной безопасности Южного федерального университета) разработали
корректирующий автоморфизм повторяющегося кода для квантовой коррекции ошибок.
В классических вычислениях информация представляется в виде
последовательности нулей и единиц — битов. С их помощью классический
компьютер проводит операции, а алгоритмы — это преобразования битовых
строк. Квантовый компьютер работает иначе. Он кодирует информацию в
виде кубитов — квантовых аналогов битов. А квантовые вычисления — это
манипуляции с набором кубитов. Помимо этого, они обрабатывают
огромные объемы информации с невероятно высокой скоростью.
Одна из главных проблем, которую предстоит преодолеть в ближайшем
будущем для практического создания квантового компьютера – сделать
квантовые вычисления устойчивыми к взаимодействию с внешней средой и
устранить неточность операций. Исследование методов решения этой
проблемы послужило триггером к проведению исследования сотрудниками
кафедры вычислительной техники Института компьютерных технологий и
информационной безопасности ЮФУ доцентом, зам. директора ИКТИБ
ЮФУ Александром Горбуновым и ассистентом кафедры Виктором
Потаповым под руководством доцента кафедры, к.т.н. Сергея Гушанского.
Также в исследовании принимал активное участие профессор кафедры
естествознания и безопасности жизнедеятельности Таганрогского института
им. А.П. Чехова (филиал) ФГБОУ ВО «РГЭУ (РИНХ)» доктор технических
наук Владимир Божич.
В своем исследовании ученые изучили квантовые коды, исправляющие
ошибки для нужд квантовых вычислений и предложили использовать их как
способ защиты от возникновения ошибок из-за влияния внешней среды.
Результатами работы являются рассмотренная программно-реализованная
модель квантового кода. Эта работа представляет собой исследование
влияния окружающей среды на квантовую систему кубитов. В исследовании
описаны основы квантовой теории информации, а также место в ней
концепции квантовой запутанности. Была разработана методика исправления
двух основных типов квантовых ошибок, основанная на реализации и
исполнении определенных квантовых схем.
«Мы исследовали квантовые коды и в ходе работы выяснили ключевые
факторы, влияющие на появление ошибок во время квантового
вычислительного процесса. На основе полученных данных была выдвинута
гипотеза о применении дополнительных кодов к вычислительному процессу
на разных стадиях самого вычислительного процесса», – рассказал доцент
кафедры вычислительной техники ИКТИБ ЮФУ кафедры, к.т.н. Сергей
Гушанский.
Данное исследование значимо и важно для области квантовых вычислений и
компьютинга, так как ошибки в вычислениях, влияющих на итоговый
результат вычислений, являются одной из важных проблем, стоящих перед
данной областью исследований. По словам ученых, область применимости
результатов исследования неограниченна.
Результаты исследования, поддержанного грантом РФФИ 20-07-00368,
опубликованы в научном издании «Software Engineering Application in
Systems Design».
Центр общественных коммуникаций
Южного федерального университета
Фото: itcrumbs.ru
Нет комментариев