Новый алгоритм квантовых вычислений улучшит точность химических расчетов

Ученые из Корейского института науки и технологий (KIST) разработали новый метод квантовых вычислений, который позволяет проводить высокоточные химические расчеты без использования дополнительных техник коррекции ошибок.

В традиционных квантовых компьютерах, где используются кубиты, ошибки вычислений растут по мере увеличения сложности задачи. Чтобы справиться с этим, ученые применяют метод Variational Quantum Eigensolver (VQE), который сочетает возможности классических и квантовых процессоров. Однако эта технология ограничена количеством кубитов и требует сложной коррекции ошибок, что усложняет масштабирование на более сложные системы.

Команда под руководством доктора Хянг-Таг Лима использовала кудиты (qudit) — расширенные квантовые единицы информации, которые могут находиться в нескольких состояниях, а не только в 0 и 1, как у традиционных кубитов. Это позволяет выполнять более сложные вычисления с меньшими ресурсами и меньшими ошибками. В данном исследовании кудит был реализован с использованием фотонов и их фаз, что позволило достичь высокоразмерных вычислений без использования сложных квантовых ворот.

Результаты эксперимента, опубликованные в журнале Science Advances, показали, что новый метод позволяет проводить химические расчеты с точностью, сопоставимой с традиционными методами, но без необходимости применения методов коррекции ошибок.