Учёные из Имперского колледжа Лондона представили реконфигурируемый квантовый процессор Clavina в Nature Photonics
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Имперского колледжа Лондона разработали программируемый фотонный квантовый процессор под названием Clavina, который сочетает линейные и нелинейные операции в рамках единой реконфигурируемой архитектуры, согласно исследованию, опубликованному 6 августа в журнале Nature Photonics. Команда продемонстрировала универсальность процессора, смоделировав модель Бозе-Хаббарда в физике конденсированного состояния и сгенерировав состояния Готтесмана-Китаева-Прескилла для более надёжной коррекции ошибок.
Реконфигурируемая архитектура
Процессор Clavina представляет собой модульную систему, в которой центральный блок управления направляет информацию между программируемой оптической сетью и специализированными нелинейными модулями. Ведущий автор исследования, доктор Шан Юй из Имперского колледжа, отметил, что архитектура ‘масштабируема, модульна и расширяема, что позволяет использовать различные функциональные модули в зависимости от вычислительной задачи’. В отличие от традиционных фотонных систем, жёстко запрограммированных для конкретных задач, Clavina может быть реконфигурирован без аппаратных изменений, подобно классическим процессорам, объединяющим специализированные компоненты для графики и ИИ.
Демонстрация возможностей
Для проверки платформы команда выполнила два сложных эксперимента. Сначала Clavina смоделировала модель Бозе-Хаббарда — фундаментальную задачу физики конденсированного состояния, описывающую взаимодействие квантовых частиц. Доктор Цзиньчжао Сун из Лондонского университета королевы Марии отметил, что интеграция нелинейных и линейных операций позволила проводить симуляции многочастичных взаимодействий, которые ‘также ограничены на сверхпроводящих квантовых компьютерах’. Затем процессор сгенерировал состояния Готтесмана-Китаева-Прескилла (GKP) — важный ресурс для коррекции ошибок, кодирующий информацию в помехоустойчивом формате.
Что дальше
Исследовательская группа намерена расширить Clavina, добавив новые функциональные модули для более сложных задач квантового моделирования. Пока неясно, как этот фотонный подход будет конкурировать с технологиями на сверхпроводниках и захваченных ионах в гонке за создание отказоустойчивых квантовых компьютеров.
1 источник
Учёные из Имперского колледжа Лондона представили реконфигурируемый квантовый процессор Clavina в Nature Photonics
