Квантовые вычисления: прогнозы и препятствия
- Autores: Кулик С.П.1,2
-
Afiliações:
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- Южно-Уральский государственный университет, лаборатория «Квантовая инженерия света»
- Edição: Volume 53, Nº 8 (2023)
- Páginas: 622-630
- Seção: Обзоры (по материалам xlvii вавиловских чтений по люминесценции, москва, 12 апреля 2023 г.)
- URL: https://bakhtiniada.ru/0368-7147/article/view/255485
- ID: 255485
Citar
Acesso aberto
Acesso está concedido
Somente assinantes
Resumo
Представлен краткий обзор состояния дел в области квантовых вычислений и обсуждены основные проблемы на пути построения полномасштабных квантовых компьютеров, а также пути их решения.
Palavras-chave
Sobre autores
С. Кулик
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Южно-Уральский государственный университет, лаборатория «Квантовая инженерия света»
Autor responsável pela correspondência
Email: sergei.kulik@gmail.com
Rússia, Москва, Ленинские горы, 1, стр. 35, 119991;Челябинск, просп. Ленина, 76, 454080
Bibliografia
- DiVincenzo David P. Fortschr. Phys., 48, 771 (2000).
- Urbanek M., Nachman B., de Jong W.A. Phys. Rev. A, 102, 022427 (2020).
- Cheng B., Deng X.-H., Gu X., Yu He, Hu G., Huang P., Li J., Lin B.-C., Lu D., Lu Y., Qiu C., Wang H., Xin T., Yu S., Yung M.-H., Zeng J., Zhang S., Zhong Y., Peng X., Nori F., Yu D. Front. Phys., 18 (2), 21308 (2023).
- Yao R., Lian W.-Q., Wu Y.-K., Wang G.-X., Li B.-W., Mei Q.-X., Qi B.-X., Yao L., Zhou Z.-C., He L., Duan L.-M. Phys. Rev. A, 106, 062617 (2022).
- Zhang S., Lu Y., Zhang K., Wentao Chen, Li Y., Zhang J.-N., Kim K. Nat. Commun., 11, 587 (2020).
- Wintersperger K., Dommert F., Ehmer T., Hoursanov A., Klepsch J., Mauerer W., Reuber G., Strohm T., Yin M., Luber S. ArXiv:2304.14360v2 [quant-ph] (2023).
- Bluvstein D., Levine H., Semeghini G., Wang T.T., Ebad S., Kalinowski M., Keesling A., Maskara N., Pichler H., Greiner M., Vuleti V., Lukin M.D. Nature, 604, 451 (2022).
- Zhu D., Jaako T., He Q., Rabl P. Phys. Rev. Appl., 16, 014024 (2021).
- Wang C., Li X., Xu H., Li Z., Wang J., Yang Z., Mi Z., Liang X., Su T., Yang C., Wang G., Wang W., Li Y., Chen M., Li C., Linghu K., Han J., Zhang Y., Feng Y., Song Y., Ma T., Zhang J., Wang R., Zhao P., Liu W., Xue G., Jin Y., Yu H. NPJ Quantum Inf., 8, 3 (2022).
- https://newsroom.ibm.com/2022-11-09-IBM-Unveils-400-Qubit-Plus-Quantum-Processor-and-Next-Generation-IBM-Quantum-System-Two.
- Mower J., Harris N.C., Steinbrecher G.R., Lahini Y., Englund D.R. Phys. Rev. A, 92, 032322 (2015).
- Uppu R., Midolo L., Zhou X., Carolan J., Lodahl P. Nat. Nanotechnol., 16, 13081317 (2021).
- Shi S., Xu B., Zhang K., Ye G.-S., Xiang D.-S., Liu Y., Wang J., Su D., Li L. Nat. Commun., 13, 4454 (2022).
- Pezzagna S., Meijer J. Appl. Phys. Rev., 8, 011308 (2021).
- Shandilya P.K., Flågan S., Carvalho N.C., Zohari E., Kavatamane V.K., Losby J.E., Barclay P.E. J. Lightwave Technol., 40, 7538 (2022).
- He Y., Gorman S.K., Keith D., Kranz L., Keizer J.G., Simmons M.Y. Nature, 571, 371 (2019).
- Ma˛dzik M.T., Asaad S., Youssry A., Joecker B., Rudinger K.M., Nielsen E., Young K.C., Proctor T.J., Baczewski A.D., Laucht A., Schmitt V., Hudson F.E., Itoh K.M., Jakob A.M., Johnson B.C., Jamieson D.N., Dzurak A.S., Ferrie C., Blume-Kohout R., Morello A. Nature, 601, 348 (2022).
- Muhonen J.T., Dehollain J.P., Laucht A., Hudson F.E., Kalra R., Sekiguchi T., Itoh K.M., Jamieson D.N., McCallum J.C., Dzurak A.S., Morello A. Nat. Nanotechnol., 9, 986 (2014).
- Muhonen J.T., Laucht A., Simmons S., Dehollai J.P., Kalra R., Hudson F.E., Freer S., Itoh K.M., Jamieson D.N., McCallum J.C., Dzurak A.S., Morello A. J. Phys. Condens. Matter, 27, 154205 (2015).
- Li J. IEEE Access., 8, 46998 (2020).
- Cross A.W., Bishop L.S., Sheldon S., Nation P.D., Gambetta J.M. Phys. Rev. A, 100, 032328 (2019).
- Blume-Kohout R., Young K.C. Quantum, 4, 362 (2020).
- Emerson J., Alicki R., Zyczkowski K. J. Opt. B: Quantum Semiclassical Opt., 7, 347 (2005).
- Blume-Kohout R., Gamble J.K., Nielsen E., Rudinger K., Mizrahi J., Fortier K., Maunz P. Nat. Commun., 8, 4485 (2017).
- NIST. Specification for the Advanced Encryption Standard (AES) (FIPS PUB 197, 2001).
- Grassl M., Langenberg B., Roetteler M., Steinwandt R., in Post-Quantum Cryptography (Springer, 2016, pp 29 – 43).
- Gheorghiu V., Mosca M. GRI Quantum Risk Assessment Reports (2018 – 2021); https://globalriskinstitute.org.
- Fowler A.G., Mariantoni M., Martinis J.M., Cleland A.N. Phys. Rev. A, 86, 032324 (2012).
- Yamamoto Y., Aihara K., Leleu T., Kawarabayashi K., Kako S., Fejer M., Inoue K., Takesue H. NPJ Quantum Inf., 3, 49 (2017).
- Böhm F., Verschaffelt G., Van der Sande G. Nat. Commun., 10, 3538 (2019).
- Cen Q., Ding H., Hao T., Guan S., Qin Z., Lyu J., Li W., Zhu N., Xu K., Dai Y., Li M. Light Sci. Appl., 11, 333 (2022).
Arquivos suplementares
Arquivos suplementares
Ação
1.
JATS XML
2.
Fig.1. Accuracy of one- and two-qubit operations and readout operations for three physical quantum computing platforms.
Baixar (493KB)
3.
Fig.2. Error limits for full-scale quantum computing.
Baixar (278KB)
4.
Fig.3. Basic quantum error correction codes according to [20] (CTQEC – Continuous-time quantum error correction).
Baixar (1MB)
5.
Fig.4. Phases of maturity of quantum computing systems.
Baixar (1013KB)
6.
Fig.5. Promising tasks for quantum computing.
Baixar (1MB)
7.
Fig.6. Predicted time frame for the creation of quantum computing devices from leading companies (crosses indicate parameters implemented to date).
Baixar (1MB)
