Под руководством Алексея Федорова разработан цифровой двойник для управления квантовыми системами
Под руководством руководителя научной группы Российского
квантового центра и директора Института физики и квантовой инженерии
Университета МИСИС Алексея Федорова, который также является заместителем
председателя Научного комитета Премии «Вызов», российские физики создали
цифровой двойник на основе тензорных систем. Результаты исследования опубликованы
в журнале Physical Review Research.
С развитием вычислительных устройств появляются все более
сложные задачи, для которых необходимо создавать еще более совершенные и мощные
инструменты. Для решения задач с большим количеством параметров (такие, как
моделирование больших молекул или химических реакций) активно используют
квантовые компьютеры, но, к сожалению, и их возможности ограничены. Синергия
методов машинного обучения и квантовых технологий, над которой работает научная
группа Алексея Федорова, позволит решать более широкий спектр задач и станет
более универсальным и эффективным вычислительным инструментом. Цифровой двойник
позволит снизить необходимое количество ресурсов для поиска наилучшего решения:
вместо работы с системами, у которых нужно учитывать несколько миллионов
состояний, достаточно компактных представлений с несколькими сотнями
параметров.
«Построение все более сложных квантовых устройств требует
разработки эффективных методов управления ими — это становится одной из
центральных задач квантовых технологий. Это направление особенно актуально для
развития квантовых компьютеров и квантовых симуляторов. Наша группа в РКЦ и
МИСИС, а также наши коллеги в ФИАН, участвуя в разработке квантовых компьютеров
в рамках Дорожной карты при координации Росатома, активно вовлечены в развитие
методов управления квантовыми системами, которые позволят эффективно
использовать их возможности для решения прототипов прикладных задач», –
прокомментировал Алексей Федоров.
Разработки в области квантовых технологий могут изменить будущее в перспективе уже ближайших лет. Так, в 2023 году одним из лауреатов Национальной премии в области будущих технологий «Вызов» стал руководитель научной группы РКЦ, научный сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Илья Семериков. Он получил Премию «Вызов» за создание ионного квантового процессора с использованием многоуровневых квантовых систем – кудитов – и демонстрацию квантовых алгоритмов.