Новый протокол классификации квантовых данных приближает нас к будущему «квантовому интернету»

Источник «ECONET» / фото - «econet.ua» 11.11.2019 12:37

Квантовые коммуникационные и вычислительные технологии обещают беспрецедентные возможности, такие как абсолютно безопасная связь, сверхточные датчики и квантовые компьютеры, способные решать конкретные проблемы с уровнем эффективности, недоступным классическим компьютерам.

В последнее время квантовые компьютеры также рассматриваются как узлы в сети квантовых устройств, где соединения устанавливаются через квантовые каналы, а данные представляют собой квантовые системы, находящиеся в сети, таким образом, закладывая основы для будущего «квантового Интернета».

При проектировании этих квантовых информационных сетей возникают новые теоретические проблемы существует необходимость создания оптимизированных протоколов автоматической обработки информации для работы с квантовыми данными так же, как современные сети связи автоматически управляют информацией.

Исследователи из автономного университета Барселоны (UAB) столкнулись с одной из этих проблем, в первый раз - проблемой с сортировки данных из квантовых систем сети в зависимости от состояния, в котором они были подготовлены. Исследователи разработали оптимальную процедуру, которая может идентифицировать кластеры одинаково подготовленных квантовых систем.

Протокол, разработанный исследователями в UAB, демонстрирует естественную связь с типичным примером использования классического машинного обучения: кластеризация выборок данных в соответствии с общим распределением вероятностей. Проблема схожа с тем, как классический компьютер распознает происхождение различных звуков, одновременно полученных микрофоном, установленным на улице. Компьютер может распознавать шаблоны и различать разговоры, движение транспорта и уличного музыканта. Однако, в отличие от звуковых волн, выявление закономерностей в квантовых данных является гораздо более сложной задачей, поскольку простое наблюдение дает только частичную информацию и безвозвратно ухудшает данные в процессе.

Физики в UAB также смогли сравнить характеристики классического и квантового протоколов. По мнению исследователей, новый протокол намного превосходит классический, особенно для данных больших размеров.

Это предложение представляет собой новый шаг к квантовым информационным сетям, поскольку оно дает прочную теоретическую основу для того, чтобы стало физически возможна автоматическая классификация и распространение квантовой информации. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review X, автором которого являются исследователи из отдела квантовых явлений и информации департамента физики UAB - Гаэль Сентис, Алекс Монрас, Рамон Муньос-Тапия, Джон Калсамилья и Эмилио Баган.

Новость на сайте «ECONET» / Интересные / 2019-11-11T12:37:00+03:00 / 246

Другие новости / Интересные

Интересные