圣彼得堡大学的科学家们开发出了一种基于遗传算法的量子计算光路搜索技术
圣彼得堡大学的科学家们将进化仪器应用于寻找新型量子光学电路的任务中。如果没有这种创新方法,要找到这样的路径可能要花费数年的研究时间。
研究结果已发表在美国权威科学杂志《物理评论 A》。
如今,量子计算正试图在不同的平台上发展,至于哪个平台可以最先实现,目前还没有答案。主要的四个方向是在离子、中性原子、超导体和光子上建立量子算法。圣彼得堡大学量子光学实验室正在开发光子平台。光子有许多优点,比如说:易于操作,易于生成,不像超导体或原子那样需要冷却。光子工作的主要困难在于如何组织它们之间的相互作用关系。直接为这种相互作用创造条件是不可能的。为了顺利解决这个问题,可以使用带有在本研究报告中的预警方案。
该预警方案允许观察者从 "残差 "的状态推断辅助系统(他正在对其进行测量)的状态并得出结论,也就是说,在进行逻辑运算时放弃结果。因此,这些方案是以概率方式运行的。
预警提案已闻名 20 年之久。然而,它们只是少数具有特定光学元件和特定配置的电路。
总会有一个遗留的问题是,是否有可能制造出效果更好的电路。我们正是试图通过使用遗传算法寻找最佳电路来试图回答这个问题。
圣彼得堡国立大学教授(普通物理 1 系) 塔蒂亚娜·戈鲁别娃
“我们确定了电路的关键参数(类似于 DNA 代码),并通过引入个体的 “选择”、“交叉 ”和 “突变”(个体指光电路)来模拟世代的演变。圣彼得堡国立大学(普通物理 1 系)的塔蒂亚娜·戈鲁别娃教授说:“结果,该程序在几分钟内就找到了以前需要数年才能发现的那些方案。”
这些有趣的结果是通过综合各种努力和方法取得的。软件代码是由莱昂哈德·欧拉国际数学研究所的一组数学家(圣彼得堡国立大学副教授谢尔盖·瑟索耶夫所在的小组)开发的。事实上,这篇文章介绍了将遗传学的方法和途径应用于量子物理学所带来的惊人可能性。