Что такое квантовая адиабатическая эволюция скачать в хорошем качестве

Что такое квантовая адиабатическая эволюция

Квантовая адиабатическая эволюция — это процесс, при котором квантовая система медленно изменяет свои параметры, оставаясь в основном состоянии на протяжении всего изменения. Этот принцип основан на адиабатической теореме квантовой механики, которая утверждает, что если изменения происходят достаточно плавно, система не будет переходить в возбужденные состояния. В контексте квантовых вычислений этот подход используется для решения сложных задач оптимизации. Идея заключается в том, чтобы представить задачу в виде энергетического ландшафта, где глобальный минимум соответствует оптимальному решению. Квантовый компьютер начинает с простого гамильтониана, основное состояние которого легко подготовить, и затем медленно преобразует его в гамильтониан, представляющий сложную задачу. Если этот процесс проводится адиабатически, система остается в основном состоянии, переходя к решению задачи. Одним из практических воплощений этого метода является квантовый отжиг (quantum annealing). Компания D-Wave Systems разработала квантовые вычислители, использующие этот принцип для решения задач комбинаторной оптимизации. В 2020 году D-Wave представила модель с 5000 кубитами, где каждый кубит связан с 15 соседями, что значительно расширяет возможности решения сложных задач. Однако адиабатические квантовые вычисления имеют свои ограничения. Для эффективного решения задач требуется, чтобы процесс эволюции был достаточно медленным, что может быть непрактичным для некоторых приложений. Кроме того, система чувствительна к внешним помехам, что может привести к ошибкам в вычислениях. Несмотря на эти вызовы, адиабатическая эволюция остается перспективным направлением в квантовых вычислениях, предлагая альтернативный подход к решению задач, которые трудно поддаются классическим методам.