Физики МГУ повысили вероятность генерации двухкубитных состояний белла в 1.5 раза

Сотрудники кафедры квантовой электроники и Центра квантовых технологий физического факультета МГУ применили алгоритм компьютерной оптимизации для повышения эффективности линейно-оптической генерации двухкубитных максимально перепутанных состояний Белла. Работа полностью выполнена в МГУ.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Research и выполнено по программе развития НОШ МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина».
Двухкубитные квантовые состояния фотонов незаменимы в квантовых информационных алгоритмах, например, в квантовых вычислениях и квантовой коммуникации. По этой причине разработка эффективных методов генерации таких состояний является объектом активных исследований сообщества учёных, работающих в области прикладной квантовой информации с оптическими фотонами.
На сегодняшний день перспективным направлением методов генерации и преобразования квантовых состояний фотонов являются линейно-оптические методы. Однако по причине контринтуитивного поведения фотонов в линейно-оптических схемах, в корне отличающегося от поведения классических сигналов в этих схемах, создание даже простых квантовых оптических схем представляется сложной задачей.
Учёные из Центра квантовых технологий физического факультета МГУ применили теоретические методы квантовой оптики и компьютерные методы оптимизации сложных многопараметрических функций для повышения эффективности линейно-оптической генерации двухкубитных максимально перепутанных состояний Белла. В результате была найдена более эффективная линейно-оптическая схема для генерации этих состояний. Благодаря этому авторам удалось повысить вероятность генерации двухкубитных состояний Белла в 1.5 раза. Кроме этого, полученная схема оказалась проще, т.к. её создание требует меньшего количества элементов.
«Данная работа подчёркивает незаменимую роль компьютерных методов при разработке квантовых оптических устройств. Мы считаем, что компьютерные методы, в т.ч. методы, до этого используемые только в классических областях машинного обучения и искусственного интеллекта, будут играть всё более важную роль при разработке квантовых вычислительных и коммуникационных устройств», – рассказывает научный сотрудник физического факультета МГУ Михаил Сайгин.
Линейно-оптические квантовые вычисления являются одним из наиболее перспективных направлений развития всей области квантовых вычислений. Это направление в последнее время активно развивается во всём мире. В частности, появились коммерческие компании, разрабатывающие квантовые вычислители такого типа, получившие финансирование по несколько сотен миллионов долларов. В России оптическими квантовыми вычислениями занимаются в Центре квантовых технологий МГУ.
Научная ценность работы заключается в повышении эффективности генерации перепутанных квантовых состояний линейно-оптическими методами. В будущем найденная схема и методы поиска оптимальных квантовых схем, аналогичные применённым в работе, могут быть использованы для построения крупномасштабных квантовых вычислителей или в квантовых коммуникационных сетях.
Источник: https://www.nanonewsnet.ru/

© 2018 Лазерная ассоциация

Tout sur Kamagra ici https://www.kamelef.com/kamagra-ou-viagra.html.

Поиск