Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Nanoindustry Russia

РЕАЛИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ВЕНТИЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ И АЛГОРИТМА ГРОВЕРА С ПОМОЩЬЮ СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ КУБИТОВ, МНОГОКУБИТНЫЕ СИМУЛЯТОРЫ

В.В. Рязанов, Ilya S. Besedin, И.Н. Москаленко, Г.П. Федоров, А.Ю. Дмитриев, Ilya A. Rodionov

Published Sep 11, 2020• 0 citations
Publisher

Abstract

Представлены результаты выполнения проекта по сверхпроводниковым кубитам, среди которых: выполнение алгоритма Гровера поиска в базе данных, квантовое моделирование спиновой динамики, реализация квантового симулятора модели Дикке спинового кластера на основе массива кубитов, связанных с микроволновым резонатором.

DOI
10.22184/1993-8578.2020.13.4s.705.706

Related papers

Выявление роли запутанности в построении и реализации квантовых алгоритмов

С.М. Гушанский, В.С. Потапов

Выявление роли запутанности в построении и реализации квантовых алгоритмов Аннотация.В статье предполагается рассмотрение понятия квантовой запутанности чистых состояний, а также ее влияние на процесс и результат работы квантовых алгоритмов и квантовых систем.В работе анализируется роль запутанности в реализации квантовых алгоритмов и приводится, как частный случай, алгоритм Гровера.Описаны состояния полной запутанности в частном и общем виде.Отмечены основные преимущества использования квантовой запутанности в квантовых вычислениях и алгоритмах.Выполнены реализация и моделирование понятия квантовой запутанности с помощью программной модели реализации поискового алгоритма Гровера.Ключевые слова:

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ•Jan 1, 2016•0 citations

Топологические методы в квантовых вычислениях

С.А. Дуплий, И.И. Шаповал

Рассмотрены основные концепции квантовой теории информации, принципы квантовых вычислений и возможность созда-ния на их основе уникального по вычислительной мощности и принципу функционирования устройства — квантового ком-пьютера. Представлены основные блоки квантовой логики, схемы реализации квантовых вычислений, а также известные сегодня эффективные квантовые алгоритмы, которые призваны воплотить преимущества квантовых вычислений над клас-сическими. Среди них особое место занимают алгоритм Шора факторизации чисел и алгоритм Гровера поиска в неупорядо-ченных базах данных. Описано явление декогеренции, еѐ влияние на стабильность квантового компьютера и методы коррек-ции квантовых ошибок. Изложена концепция топологического квантового вычисления, которое не обладает большей вычис-лительной мощностью по сравнению с обычным квантовым вычислением, но обладает естественной помехоустойчивостью. Показана необходимость анионной статистики его кубитов и представлена наглядная анионная модель реализации тополо-гического квантового вычисления. \nBasic concepts of quantum information theory, principles of quantum calculations and the possibility of creation on this basis unique on calculation power and functioning principle device, named quantum computer, are concerned. The main blocks of quantum logic, schemes of quantum calculations implementation, as well as some known today effective quantum algorithms, called to realize ad-vantages of quantum calculations upon classical, are presented here. Among them special place is taken by Shor’s algorithm of num-ber factorization and Grover’s algorithm of unsorted database search. Phenomena of decoherence, its influence on quantum computer stability and methods of quantum errors correction are described. Topological quantum computation conception is stated. It hasn’t more computational power than the conventional quantum computation has, but is noiseless by its nature. Anyon statistics necessity for qubits is shown and representative anyon model of topological quantum information processing is presented.

•Jan 1, 2007•0 citations

О реализации стандартных квантовых вычислительных сетей посредством адиабатической эволюции

V. E. Zobov, Андрей Сергеевич Ермилов

О РЕАЛИЗАЦИИ СТАНДАРТНЫХ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ПОСРЕДСТВОМ АДИАБАТИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИИсследуется адиабатический эквивалент для стандартной квантовой сети из элементарных логических операторов.Предложена схема изменения гамильтониана во времени, допускающая простую реализацию, например, на ядерных спинах, управляемых радиочастотными импульсами.В качестве иллюстрации выполнено численное моделирование адиабатического квантового алгоритма, определяющего порядок подстановки, для системы из пяти спинов (кубитов).

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2007•0 citations

КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОУРОВНЕВЫХ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ

Evgeniy O. Kiktenko, А.С. Николаева, Aleksey K. Fedorov

Изучается сокращение числа операций и улучшение глубины квантовых цепей при реализации квантовых операций с использованием многоуровневых квантовых систем (кудитов). Предлагаемый подход базируется на комбинации нескольких подходов. Первый подход, в котором дополнительные уровни кубитов используются в качестве вспомогательных объектов (анцилл), базируется на общем соотношении между размерностью кудитов и топологией их связей. Второй метод использует декомпозицию многоуровневых систем на набор двухуровневых систем. Обсуждаются применения данного подхода в рамках текущих экспериментов по обработке квантовой информации.

Nanoindustry Russia•Sep 11, 2020•0 citations

Перепутывание двух кубитов, взаимодействующих с одномодовым квантовым полем

Евгений Константинович Башкиров, Evgenii Konstantinovich Bashkirov, Михаил Сергеевич Мастюгин +1 more

В настоящей работе исследована динамика системы двух двухуровневых естественных или искусственных атомов, один из которых находится в идеальном резонаторе и взаимодействует с модой одномодового теплового поля, а второй свободно перемещается вне резонатора. Для описания динамики системы нами найдены собственные значения и собственные функции гамильтониана модели. С их помощью получено точное выражение для матрицы плотности в случае чистого начального состояния атомов и теплового состояния поля. Найдена редуцированная атомная матрица плотности. Проведено транспонирование атомной матрицы плотности по переменным одного кубита. С ее помощью рассчитан параметр Переса-Хородецких. Проведено численное моделирование параметра атомного перепутывания для различных начальных чистых состояний атомов и среднего числа фотонов в тепловой моде. Найдено, что тепловое поле может индуцировать высокую степень перепутывания кубитов в рассматриваемой модели. При этом имеется возможность управления и контроля за степенью перепутывания за счет изменения интенсивности диполь-дипольного взаимодействия кубитов и температуры резонатора. Показано, что максимальная степень перепутывания кубитов достигается для состояния, в котором возбужден только один из атомов.

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические науки•Jan 1, 2015•1 citation

Обзор и классификация угроз информационным системам со стороны квантовых алгоритмов

Крупенич Е. Г., Вергель И. В.

В статье рассматриваются квантовые алгоритмы, представляющие угрозу современным криптографическим системам. Среди них особое место занимают алгоритм Шора, позволяющий эффективно решать задачу факторизации целых чисел и вычисления дискретного логарифма, и алгоритм Гровера, обеспечивающий квадратичное ускорение поиска в неструктурированных массивах данных. Также предложен один из возможных вариантов классификации квантовых угроз по типу криптографического примитива, характеру воздействия, горизонту актуализации и степени критичности для инфраструктуры.

•Jan 1, 2025•0 citations
Представлены результаты выполнения проекта по сверхпроводниковым кубитам, среди которых: выполнение алгоритма Гровера поиска в базе данных, квантовое моделирование спиновой динамики, реализация квантового симулятора модели Дикке спинового кластера на основе массива кубитов, связанных с микроволновым резонатором.
Выявление роли запутанности в построении и реализации квантовых алгоритмов Аннотация.В статье предполагается рассмотрение понятия квантовой запутанности чистых состояний, а также ее влияние на процесс и результат работы квантовых алгоритмов и квантовых систем.В работе анализируется роль запутанности в реализации квантовых алгоритмов и приводится, как частный случай, алгоритм Гровера.Описаны состояния полной запутанности в частном и общем виде.Отмечены основные преимущества использования квантовой запутанности в квантовых вычислениях и алгоритмах.Выполнены реализация и моделирование понятия квантовой запутанности с помощью программной модели реализации поискового алгоритма Гровера.Ключевые слова:
Рассмотрены основные концепции квантовой теории информации, принципы квантовых вычислений и возможность созда-ния на их основе уникального по вычислительной мощности и принципу функционирования устройства — квантового ком-пьютера. Представлены основные блоки квантовой логики, схемы реализации квантовых вычислений, а также известные сегодня эффективные квантовые алгоритмы, которые призваны воплотить преимущества квантовых вычислений над клас-сическими. Среди них особое место занимают алгоритм Шора факторизации чисел и алгоритм Гровера поиска в неупорядо-ченных базах данных. Описано явление декогеренции, еѐ влияние на стабильность квантового компьютера и методы коррек-ции квантовых ошибок. Изложена концепция топологического квантового вычисления, которое не обладает большей вычис-лительной мощностью по сравнению с обычным квантовым вычислением, но обладает естественной помехоустойчивостью. Показана необходимость анионной статистики его кубитов и представлена наглядная анионная модель реализации тополо-гического квантового вычисления. \nBasic concepts of quantum information theory, principles of quantum calculations and the possibility of creation on this basis unique on calculation power and functioning principle device, named quantum computer, are concerned. The main blocks of quantum logic, schemes of quantum calculations implementation, as well as some known today effective quantum algorithms, called to realize ad-vantages of quantum calculations upon classical, are presented here. Among them special place is taken by Shor’s algorithm of num-ber factorization and Grover’s algorithm of unsorted database search. Phenomena of decoherence, its influence on quantum computer stability and methods of quantum errors correction are described. Topological quantum computation conception is stated. It hasn’t more computational power than the conventional quantum computation has, but is noiseless by its nature. Anyon statistics necessity for qubits is shown and representative anyon model of topological quantum information processing is presented.
О РЕАЛИЗАЦИИ СТАНДАРТНЫХ КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ ПОСРЕДСТВОМ АДИАБАТИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИИсследуется адиабатический эквивалент для стандартной квантовой сети из элементарных логических операторов.Предложена схема изменения гамильтониана во времени, допускающая простую реализацию, например, на ядерных спинах, управляемых радиочастотными импульсами.В качестве иллюстрации выполнено численное моделирование адиабатического квантового алгоритма, определяющего порядок подстановки, для системы из пяти спинов (кубитов).
Изучается сокращение числа операций и улучшение глубины квантовых цепей при реализации квантовых операций с использованием многоуровневых квантовых систем (кудитов). Предлагаемый подход базируется на комбинации нескольких подходов. Первый подход, в котором дополнительные уровни кубитов используются в качестве вспомогательных объектов (анцилл), базируется на общем соотношении между размерностью кудитов и топологией их связей. Второй метод использует декомпозицию многоуровневых систем на набор двухуровневых систем. Обсуждаются применения данного подхода в рамках текущих экспериментов по обработке квантовой информации.
В настоящей работе исследована динамика системы двух двухуровневых естественных или искусственных атомов, один из которых находится в идеальном резонаторе и взаимодействует с модой одномодового теплового поля, а второй свободно перемещается вне резонатора. Для описания динамики системы нами найдены собственные значения и собственные функции гамильтониана модели. С их помощью получено точное выражение для матрицы плотности в случае чистого начального состояния атомов и теплового состояния поля. Найдена редуцированная атомная матрица плотности. Проведено транспонирование атомной матрицы плотности по переменным одного кубита. С ее помощью рассчитан параметр Переса-Хородецких. Проведено численное моделирование параметра атомного перепутывания для различных начальных чистых состояний атомов и среднего числа фотонов в тепловой моде. Найдено, что тепловое поле может индуцировать высокую степень перепутывания кубитов в рассматриваемой модели. При этом имеется возможность управления и контроля за степенью перепутывания за счет изменения интенсивности диполь-дипольного взаимодействия кубитов и температуры резонатора. Показано, что максимальная степень перепутывания кубитов достигается для состояния, в котором возбужден только один из атомов.
В статье рассматриваются квантовые алгоритмы, представляющие угрозу современным криптографическим системам. Среди них особое место занимают алгоритм Шора, позволяющий эффективно решать задачу факторизации целых чисел и вычисления дискретного логарифма, и алгоритм Гровера, обеспечивающий квадратичное ускорение поиска в неструктурированных массивах данных. Также предложен один из возможных вариантов классификации квантовых угроз по типу криптографического примитива, характеру воздействия, горизонту актуализации и степени критичности для инфраструктуры.