КАРТОЧКА
ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер 24-22-00004
НазваниеУправляемая генерация негауссовых квантовых состояний в схемах с измерениями
РуководительГолубева Татьяна Юрьевна, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет", г Санкт-Петербург
| Период выполнения при поддержке РНФ | 2024 г. - 2025 г. |
Конкурс№89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе, 02-302 - Когерентная и нелинейная оптика
Ключевые словаквантовые вычисления, негауссово квантовое состояние, вычитание фотонов, сжатые состояния, функция Вигнера, квантовые коды коррекции ошибок
Код ГРНТИ29.31.27 29.33.25
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Востребованность процедуры генерации негауссовых квантовых состояний обусловлена двумя основными причинами. Прежде всего, на негауссовы системы возлагаются значительные надежды в плане их использования в протоколах коррекции ошибок квантовых вычислений. Кроме того, такие состояния необходимы для выполнения универсальных квантовых вычислений в непрерывных переменных. В настоящее время отсутствие надежных методов генерации требуемых негауссовых квантовых состояний является основным «узким местом» для реализации вычислительных протоколов на осцилляторах.
Информационные приложения (в частности, протокол коррекции ошибок) базируются на идеализированных состояниях, генерация которых на уровне современного эксперимента недоступна. В то же время, совмещение линейно-оптических элементов, ресурса сжатых входных состояний и техники измерения чисел фотонов позволяет генерировать большое разнообразие квантовых негауссовых состояний.
Проект направлен на создание протоколов управляемой генерации квантовых состояний света, обладающих заданными негауссовыми свойствами, необходимыми для их использования в схемах квантовой коррекции ошибок.
Практически нашей целью является сближение возможностей генерации и потребностей при построении протоколов коррекции ошибок на основе негауссовых квантовых состояний.
Ожидаемые результаты
В рамках выполнения проекта ожидается исследовать механизм генерации негауссовых квантовых состояний различной, но определенной четности в схемах с измерениями. Мы планируем выявить механизмы управления характеристиками квантовых состояний на этапе их генерации. Такой анализ позволит создавать негауссовы ресурсные состояния, адаптированные для определенных приложений. В частности, мы ожидаем получить состояния, пригодные для кодирования кубитов и для проведения квантовой коррекции ошибок.
В настоящий момент развитие квантовых вычислений в России и в мире проходит стадию создания так называемых NISQ-систем (Noisy intermediate-scale quantum). Это шумящие квантовые системы среднего масштаба. Переход от среднемасштабных к полномасштабным квантовым вычислителям требует практической реализации квантовых кодов коррекции ошибок. Представленный проект является важным шагом поиска систем, наиболее доступных для генерации и пригодных для целей квантовой коррекции ошибок.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ