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».
Квантовый интернет становится ближе
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.
Источник Эконет.ру