Физики предупреждают о возможных ограничениях квантовых компьютеров

Французские теоретики выявили фундаментальные трудности в расчете энергетических уровней молекул. Вариационный алгоритм VQE, предназначенный для существующих квантовых компьютеров, страдает от высокого уровня шумов, особенно при работе с сильно коррелированными молекулами. В тоже время квантовый алгоритм оценки фазы (QPE), рассчитанный на будущие отказоустойчивые системы, сталкивается с «ортогональной катастрофой»: с увеличением размера молекул вероятность точного определения их минимального энергетического уровня экспоненциально падает. Ученые полагают, что в химии и материаловедении более перспективным станет не расчет электронной структуры, а моделирование многочастичной квантовой динамики, как предсказывал Ричард Фейнман в начале 1980-х.

Параллельно, в одном из университетов Великобритании пришли к выводу, что масштабирование квантового регистра выше определенного предела не повысит производительность квантовых систем. Хотя размерность Гильбертова пространства и растет экспоненциально с числом кубитов, возможности кодирования информации в квантовой системе могут быть ограничены. Проведенные расчеты указывают на то, что 1000 кубитов – это тот предел для регистра, после которого дальнейшее масштабирование нецелесообразно.

https://pnas.org/doi/10.1073/pnas.2523350123

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: pnas.org

Комментарии: