Докладчик: Андрей Вадимович Турлапов (д. ф.-м. н., чл.-корр. РАН, ВНИИФТРИ, ИПФ Нижний Новгород).
Тема доклада: «Квантовые симуляторы и квантовые компьютеры».
Аннотация:
В 2021-2030 гг. в рамках государственной программы прилагаются усилия по развитию направления «квантовые вычисления». Предлагаю обзор направления, включая успехи, нерешённые вопросы и перспективы. В научном плане направление состоит из двух частей — «квантовые симуляторы» и «квантовый компьютер».
Сверхтекучий гелий-4 может рассматриваться в качестве первого квантового симулятора — Капица указал на схожесть со сверхпроводимостью. Аналогия способствовала развитию теории сверхпроводимости, введению в теорию свойств, связанных с бозонами и бозе-конденсацией, и осознанию важности таких свойств. Современные эксперименты с симуляторами позволяют глубже понять твёрдое тело и ядерную материю. В эксперименте с симулятором на основе газа атомов показан механизм куперовского спаривания, который в твёрдом теле может привести к сверхпроводимости в нормальных условиях.
Квантовый компьютер — алгоритмическое устройство на основе 2-мерных векторов над полем комплексных чисел. Используются такие объекты из квантовой физики. Предсказано превосходство над ЭВМ в ряде полезных задач. Препятствием для превосходства служит воздействие окружающей среды на квантовые элементы. Возникающие ошибки в принципе могут быть исправлены по ходу вычисления, однако исправление приводит к неполноте набора возможных операций. Предложены изменения в концепцию квантового компьютера, позволяющие сохранить полноту операций.
