Ученые из России, Канады, Великобритании, ОАЭ и Австрии разработали новый способ восстановления состояния квантовых систем по неполному набору данных. Исследование, опубликованное в журнале PRX Quantum, может помочь в задачах моделирования физических и химических процессов, а также разработке новых квантовых алгоритмов.

Квантовые системы, такие как атомы, молекулы и даже кубиты (единицы информации в квантовых компьютерах), обладают уникальными свойствами, которые могут быть использованы для решения сложных вычислительных задач, непосильных для классических компьютеров.

Однако для того, чтобы управлять этими системами, необходимо иметь данные об их состоянии, которое зависит от множества параметров. Эти «параметры» или «базисы» довольно разнообразны и могут быть, например, данными о скорости частиц, их вращении (спине), электрическом заряде, массе, импульсе и др.

Таким образом, исследователи разработали алгоритм, который восстанавливает состояние квантовой системы лишь по части необходимых для полного описания данных.

В пресс-службе Российского научного фонда рассказали, что новый «полуслепой» метод прибегает к ряду допущений о структуре квантового состояния, упрощает его описание и, как следствие, значительно уменьшает вычислительную сложность задачи по его восстановлению. Тем не менее, такой алгоритм не является универсальным и может быть использован лишь при описании определенных квантовых систем.