Российские исследователи предложили новый тип гибридной архитектуры для квантовых устройств, работающих на фотонах. В проекте участвовали сотрудники Российского квантового центра. К работе подключились исследователи Уральского федерального университета. Также участвовали ученые МГУ. Текст исследования вышел в Physical Review A. О публикации сообщил представитель РКЦ. Об этом сообщает портал CNews.
В такой системе фотоны движутся по замкнутому маршруту через оптическое устройство. Детектор после каждого цикла фиксирует число вышедших частиц. Эти данные попадают в обычную электронную память. Опираясь на историю измерений, система оценивает, сколько фотонов осталось внутри, и готовится к следующему шагу.
Подход не отменяет квантовую случайность. Однако он позволяет устройству учитывать прошлые события. В одном примере без такой информации следующее измерение давало пять возможных результатов. С учетом истории их становилось два. Расчеты показали: достаточно хранить несколько последних измерений, а не всю историю.
Динамические схемы уже применяются в сверхпроводниковых квантовых процессорах. Авторы предложили перенести этот принцип на оптическую платформу. Умение учитывать промежуточные результаты нужно для многих перспективных алгоритмов. Среди них — уточнение ответа шаг за шагом и корректировка ошибок. Это может расширить круг задач для будущих оптических процессоров.
Пока работа носит теоретический характер. Следующий этап — испытать метод на реальной установке. По словам Евгения Киктенко, руководителя научной группы РКЦ и автора исследования, обычно квантовое вычисление видят как заранее заданную последовательность операций с финальным измерением. Более гибкая модель допускает измерение части системы прямо во время вычисления и использование результатов для выбора дальнейшего хода. Он рассчитывает, что промежуточные измерения и классическая память помогут масштабировать фотонные процессоры.