В России предложили соединить фотонные квантовые вычисления с обычной памятью

Учёные из Российского квантового центра, Уральского федерального университета и МГУ предложили объединить фотонную квантовую систему с классической электронной памятью. Такой подход позволит квантовым устройствам учитывать промежуточные результаты и продолжать вычисления на их основе. В предложенной модели фотоны многократно проходят через оптическое устройство по замкнутому маршруту. После каждого цикла детектор считает вышедшие частицы, а результат сохраняется в обычной памяти, пишет «Газета.Ru» со ссылкой на РКЦ. Используя эту историю, система может оценить, сколько фотонов осталось внутри, и подготовиться к следующему этапу. Такой подход не отменяет квантовую случайность, но помогает устройству учитывать предыдущие события. В одном из примеров без этой информации следующее измерение давало пять разных результатов, а с учётом истории их число сокращалось до двух. Возможность реагировать на промежуточные результаты нужна для многих перспективных алгоритмов, включая исправление ошибок и последовательное уточнение ответа, рассказал руководитель научной группы Российского квантового центра и автор исследования Евгений Киктенко. По словам учёного, перенос этого принципа на фотонную платформу расширит круг задач, доступных будущим оптическим процессорам. Пока исследование носит теоретический характер — следующий шаг — проверка на экспериментальной установке. Результаты опубликованы в журнале Physical Review A. «Обычно квантовое вычисление представляют как последовательность заранее заданных операций, после которой выполняется финальное измерение. Однако более гибкая модель предполагает, что часть системы можно измерять уже в процессе вычисления и использовать полученные результаты для определения его дальнейшего хода. В нашей работе мы рассмотрели, как такой подход может быть реализован в оптических системах с петлевой архитектурой. Мы рассчитываем, что использование промежуточных измерений и классической памяти может расширить возможности фотонных процессоров и стать одним из инструментов их дальнейшего масштабирования», — отметил Евгений Киктенко.