Российские физики повысили эффективность генерации квантовых состояний фотонов

Российские физики разработали оптическую схему, повышающую эффективность линейно-оптической генерации двухкубитных (квантовых) состояний Белла. Исследование ученых ускорит появление новых систем квантовых вычислений и коммуникации, пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова. Результаты исследования опубликовал научный журнал Physical Review Research.

"Ученые применили алгоритм компьютерной оптимизации для повышения эффективности линейно-оптической генерации двухкубитных максимально перепутанных состояний Белла. <...> В результате [авторами] была найдена более эффективная линейно-оптическая схема для генерации этих состояний. <...> Полученная схема оказалась проще, так как ее создание требует меньшего количества элементов", - говорится в сообщении.

Двухкубитные квантовые состояния фотонов необходимы для работы алгоритмов в основе систем квантовых коммуникаций и вычислений. Ученые сегодня работают над повышением эффективности генерации таких состояний. Одним из перспективных направлений являются линейно-оптические методы генерации и преобразования квантовых состояний фотонов. Для разработки оптической схемы ученые использовали сочетание теоретических методов квантовой оптики и компьютерных технологий, оптимизирующих сложные процессы с множеством характеристик.

"Данная работа подчеркивает незаменимую роль компьютерных методов при разработке квантовых оптических устройств. Мы считаем, что компьютерные методы, в том числе методы до этого используемые только в классических областях машинного обучения и искусственного интеллекта, будут играть все более важную роль при разработке квантовых вычислительных и коммуникационных устройств", - отметил один из авторов работы, сотрудник МГУ Михаил Сайгин.