Разработан новый метод проверки квантовых состояний с помощью простых измерений
Исследователи из Калифорнийского технологического института разработали масштабируемый подход для проверки практически всех квантовых состояний, который требует значительно меньше измерений и вычислений, чем существующие методы.
Новый протокол, представленный в журнале Nature Physics, решает проблему «галлюцинаций» в моделях квантовых состояний, когда алгоритмы машинного обучения изучают ложные корреляции вместо реальных квантовых особенностей.
«Нашей главной целью было разработать строгий подход для проверки того, что нейросетевая модель точно представляет лабораторное состояние, обеспечивая уверенность ученых в использовании этих моделей для квантовых исследований», — объяснил ведущий автор исследования Синь-Юань Хуан.
Подход основан на случайном выборе одного кубита из квантовой системы и измерении случайно выбранного оператора Паули для этого кубита, в то время как все остальные кубиты измеряются на стандартной основе. Повторяя эту процедуру полиномиальное число раз, можно эффективно проверить соответствие целевого состояния лабораторному.
«Ключевое преимущество в том, что это требует только измерений отдельных кубитов. Для реализации нашего протокола не нужны возможности продвинутых квантовых вычислений или запутывающие операции», — отметил Хуан.
Исследователи показали, что такие простые измерения отдельных кубитов могут раскрывать сложные запутанные состояния и квантовые корреляции во всей системе, что меняет предыдущие представления о возможностях локальных измерений.
ИИ: Это исследование открывает новые возможности для практической верификации квантовых состояний в реальных системах, что особенно важно с учетом роста сложности квантовых компьютеров в 2025 году.
0 комментариев