Данная работа описывает основы производительности, а также структурной и функциональной составляющей разработки и реализации СКВ.В соответствии с этим выведена вычислительная структура симулятора квантового вычислителя, учитывающая все имеющиеся особенности построения симулятора квантового вычислительного устройства.А также выполнена программная реализация выведенной универсальной вычислительной
Данная работа описывает основы производительности, а также структурной и функциональной составляющей разработки и реализации СКВ.В соответствии с этим выведена вычислительная структура симулятора квантового вычислителя, учитывающая все имеющиеся особенности построения симулятора квантового вычислительного устройства.А также выполнена программная реализация выведенной универсальной вычислительной
В последние годы новые формы вычислений могут быть созданы с использованием естественных феноменов, находящихся только на начальных стадиях разработки, таких как спины атомов или протеиновых молекул. Данная работа предлагает изучение каждого из имеющихся на сегодняшний день подходов к моделированию квантовых вычислений, а также выделение преимуществ и недостатков каждого из них.
В работе рассмотрены ключевые особенности протоколов квантового распределения ключей на непрерывных переменных. Обоснована мотивация изучения и разработки методов квантовой криптографии. Выделены основные моменты, присущие протоколам на непрерывных переменных, и проведена их классификация по различным признакам, особенностям и вариантам реализации. Подробно рассмотрен пример протокола с дискретной модуляцией и регистрацией сигнала по средствам балансного гомодинного детектирования. Приведена классификация атак на квантовый протокол. Дана общая характеристика методам постобработки. Обозначена роль шумов, и рассмотрены подходы к оценке уровня секретности, которые применимы для протоколов на непрерывных переменных. В заключении приведены основные выводы касательно текущего статуса данной проблемы, а также определены аспекты, которые требуют дальнейшего изучения.
Текущие исследования по разработке передовых квантовых алгоритмов нацелены на создание набора алгоритмических примитивов, которые могут быть использованы в качестве модулей для различных промышленных рабочих процессов.Цель статьи заключается в рассмотрении различных квантовых алгоритмов для оптимального квантового управления.В работе использовались методы систематического обзора литературы, контент-анализа.Всесторонний поиск осуществлялся в соответствии с рекомендациями PRISMA и проводился в базах Scopus, Web of Science и Google Scholar за период с 2022 по 2025 г.Литература для такого обзора отбиралась в базах данных на основании количества цитирований публикаций, импакт-фактора, индекса Хирша журналов.В практической части исследования использовались методы численного оптимального управления и обучения с подкреплением.В статье представлен обзор исследований современных авторов в области ослабления эффектов шума и декогеренции, анализа ошибок квантовых алгоритмов, а также методов оценки и снижения суммарной погрешности.В процессе исследования в качестве перспективного алгоритма для квантового оптимального управления прорабатываются тепловые ансамбли с целью аппроксимации следа унитарной матрицы.Проводится аналитическая связь между алгоритмом Ахаронова для получения полинома Джонса.Отдельно рассмотрены трехпрядевые косы и их унитарные представления, а также представления на основе тепловых ансамблей.Показана методика измерения математического ожидания фазово-чувствительного оператора обнаружения ансамбля.Доказано преимущество приведенного алгоритма для квантового оптимального управления.Рассмотрен вариационный квантовый алгоритм и его особенности.В работе получены результаты сравнительного анализа наиболее распространенных квантовых алгоритмов оптимального управления.Обозначены пути их усовершенствования с указанием характерных особенностей для каждой модели.Также отмечено, что перспективным направлением дальнейших изысканий является изучение возможностей пересечения областей квантовой механики и машинного обучения, что может привести к созданию новых подходов к управлению квантовыми системами, улучшению существующих алгоритмов.
Цель работы – разработать схему для квантового алгоритма Шора и сравнить алгоритм Шора с классическими алгоритмами факторизации. В процессе работы были разработана программная реализация для алгоритма факторизации Ферма, ро-алгоритма Полларда и алгоритма Шора, использующего квантовые вычисления. Разработанные реализации позволяют пользователю разложить число на множители. Алгоритмы реализованы на языке JavaScript с использованием симулятора QCEngine, позволяющим моделировать квантовые вычисления.
В современном мире информация представляет собой один из наиболее ценных ресурсов, а информационные технологии стремительно развиваются. Наряду с классической теорией информации все большее значение приобретает квантовая теория информации, основанная на эффектах квантовой механики. К таким эффектам относится, например, квантовая запутанность, аналогов которой нет в классической механике. Однако в силу сравнительной новизны этой теории ее описание не является полным. На сегодняшний день существует сравнительно небольшое количество квантовых алгоритмов теории информации в дискретных переменных, и не все из них могут быть переведены в непрерывные переменные. Данная работа посвящена исследованию основ квантовой теории информации и изучению базовых дискретных алгоритмов данной теории, а также их аналогов в непрерывных переменных. Помимо этого, была рассмотрена возможность практической реализации квантовых вычислений. В работе рассмотрены такие алгоритмы, как квантовая телепортация, квантовое копирование, алгоритм поиска Гровера. Также были рассмотрены три базовых алгоритма машинного обучения, которые были недавно обобщены на непрерывные переменные, включая алгоритм инверсии матриц, поиск собственного значения и вычисление векторного расстояния.
Статья содержит небольшой очерк, описывающий историю возникновения идеи применения полупроводниковых квантовых точек и наноструктур на их основе, контролируемых лазером или микрорезонатором, в квантовой информатике. Представлены результаты, полученные в течение последних 15 лет сотрудниками ФТИАН и, в частности, автором данной статьи. Особое внимание уделяется гибридным твердотельным электрон-фотонным системам, состоящим из двойной квантовой точки и оптического микрорезонатора, которые могут обмениваться энергией между собой. Именно такие объекты удовлетворяют главному требованию к созданию практически полезного квантового вычислительного устройства – масштабируемости. The article contains a small essay describing the history of the origin of the idea of using semiconductor quantum dots and nanostructures based on them, controlled by a laser or microcavity, in quantum computer science. The results obtained during the last 15 years by the staff of the FTIAN and, in particular, by the author of this article are presented. Particular attention is paid to hybrid solid-state electron-photon systems consisting of a double quantum dot and an optical microcavity, which can exchange energy among themselves. It is these objects that satisfy the main requirement to create a practically useful quantum computing device - scalability.