Конференции

66-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ЛФИ - Секция фундаментальных проблем физики квантовых технологий

На секции обсуждается широкий спектр тем квантовой физики: квантовая обработка и передача информации, квантовая метрология, квантовая криптография, теоретические и экспериментальные исследования свойств квантовых каналов, физические реализации кубитов, квантовые сенсоры, квантовые генераторы случайных чисел, а также фундаментальные проблемы квантовой механики.

 

Формат проведения: Очно-дистанционный

Дата проведения: 02.04.2024 в МФТИ: 110КПМ 

  • Построение томограммы матрицы плотности системы взаимодействующих спинов 1/2 на примере CH2 группы

    Рассмотрена система трёх ядерных спинов, соответствующая CH2 группе в составе органической молекулы. Разработан и реализован алгоритм построения томограммы матрицы плотности. Для применения алгоритма построения томограммы матрицы плотности были рассмотрены состояния до и после применения алгоритма переноса поляризации с 1H на 13C.  Полученная томограмма матрицы плотности иллюстрирует процесс переноса поляризации с 1H на 13C в группе CH2. 

  • Квантовое машинное обучение для классификации изображений

    Данное исследование освещает использование квантового машинного обучения в области классификации изображений. Созданные гибридные модели, после тестирования на широкоиспользуемых наборах данных, показали результаты, превосходящие результаты классических аналогов.

  • Квантовое машинное обучение для прогнозирования выработки электроэнергии

    В современном мире переход к возобновляемым источникам энергии является актуальной задачей, для этого особенно важно повышать точность прогнозирования выработки возобновляемой энергии. Основываясь на метеорологических данных и географическом расположении, я разработала модели квантового машинного обучения, которые демонстрируют более высокую точность предсказания выработки энергии солнечных батарей по сравнению с их классическими аналогами. 

  • Фото- и видеорежим работы системы однопиксельной визуализации со структурированным детектированием

    Была собрана экспериментальная установка, позволяющая получать изображения с использованием метода однопиксельной визуализации. За основу был взят принцип структурированного детектирования: фотодетектор измеряет часть света от объекта, прошедшую через определенный световой паттерн. В результате обработки сигналов от различных паттернов восстанавливается изображение исходного объекта.

  • Расширение теории шумов усиленного оптического сигнала на произвольный спектр ASE. Сравнение с экспериментом.

    В работе приведено теоретическое рассмотрение спектров радиочастотных шумов оптического сигнала, проходящего через волоконный эрбиевый усилитель - EDFA, для случая произвольного спектра оптических шумов усилителя. Также проведена серия экспериментов, показывающих существенное уменьшение расхождений с теоретической моделью при таком описании.

  • Кинематические ландшафты в задачах управления открытыми квантовыми системами

    В работе исследуется кинематические квантовые ландшафты задач управления открытыми квантовыми системами. С помощью методов выпуклого анализа доказывается отсутствие ловушек (точек локального, но не глобального максимума) для кинематических функционалов генерации квантового вентиля и максимизации среднего значения квантовой наблюдаемой на множестве квантовых каналов.

  • Связь основных информационных величин с параметрами пост-обработки в условиях квантовой криптографии

    Рассматривается зависимость скорости генерации ключа от одного из параметров пост-селекции. Приводятся графики, показывающие значительный рост при варьировании данного параметра

  • Исследование источника энтропии на базе лавинного пробоя в P-N переходе при различных внешних воздействиях.

    В рамках работы изучается стабильность работы источника энтропии при различных воздействиях: вибраций, температуры, света, влажности, инжектированние наводок в цепи питания. Были собраны установки для реализации воздействий.Проведины измерения.

  • Использование своп теста для верификации запутанности квантовых систем методом запутанных многогранников

    Известно, что метод запутанных многогранников требует высокого уровня чистоты исходных состояния. Для измерения чистоты состояний был выбран своп тест, модернизированный для верификации запутанных состояний. Вычислительная сложность обоих методов растет линейно с ростом размерности системы. В исследовании были рассмотрены шумы, вносимые самим своп тестом, и были получены зависимости показателя чистоты от различных типов шумов, вносимых своп тестом.

  • Измерение квантовой эффективности однофотонных детекторов с использованием запутанных фотонов

    В работе представлен один из способов использования запутанных фотонов - проверка квантовой эффективности детекторов одиночных фотонов. Для этого была разработана принципиально новая схема, которая построена вокруг коллинеарного случая распространения запутанных фотонов. Преимущество данной работы заключается в простой геометрии схемы, а также независимых методах настройки экспериментальной установки. 

  • Приготовление квантовых состояний при помощи тензорных сетей

    Приготовление квантового состояния - важный этап во многих квантовых алгоритмах. В этой работе предлагается метод кодирования векторов, получаемых в результате дискретизации аналитических функций, при помощи тензорных сетей, Римановой оптимизации и автоматического дифференцирования. Этот метод имеет полиномиальное время работы относительно числа кубитов и обеспечивает высокую точность (), что сравнимо с точностью современных двухкубитовых вентилей. 

  • Применение нейронных сетей к решению дифференциальных уравнений в частных производных

    Данная работа посвящена изучению инновационных подходов к решению дифференциальных уравнений с использованием комбинации Fourier Neural Operator (FNO) и графовых нейронных сетей (GNN). FNO это нейросетевой метод, параметризующий интегральные ядра в пространстве Фурье, в то время как GNN позволяют учитывать топологические особенности данных. Интеграция этих подходов предлагает улучшенные методы для решения PDE с высокой степенью точности

  • Реализация генератора случайных чисел на одиночных фотонных состояниях при помощи бифотонов

    В данной работе предлагается схема генерации одиночных фотонов на основе спонтанного параметрического рассеяния и оптического делителя, а также рассматривается возможность использования данной схемы в качестве генератора случайных чисел.

  • Оптимизация на основе тензорного поезда в задачах маршрутизации

    В работе представлен метод решения VRP и VRPTW на основе тензорной декомпозиции. Сочетание локального поиска и битового энкодинга позволяет находить более оптимальные маршруты, чем OR-Tools, при этом сохраняя небольшие ранги аппроксимации. Алгоритм производит множество независимых вычислений, так что может быть эффективно реализован на GPU. Класс возможных применений не ограничивается VRP и VRPTW, и подлежит дальнейшему расширению.

  • Использование провала Манделя в квантовой фотометрии

    В работе предлагается новый метод измерения квантовой эффективности детекторов одиночных фотонов, который оказывается свободным от измерения потерь в оптическом тракте. 

  • Вариационный алгоритм подготовки состояний на зашумленных ионных квантовых вычислителях

    Мы разработали вариационный квантовый алгоритм для подготовки квантовых состояний, который учитывает неидеальность запутвающих вентилей в иононных квантовых вычислителях. Мы демонстрирем подготовку состояний на  3, 4 и 5 кубитах, достигнув точности до 0,99. Мы предлагаем решение по оптимизации аппаратных требований для подготовки смешанных состояний, используя специфичные для ионной платформы двигательные моды в качестве полезного вычислительного ресурса. 

  • Метод кодирования в квантовую цепь матриц, представимых в виде тензорных поездов малого ранга
    Разложение произвольной матрицы на квантовые логические элементы представляет практический интерес и играет ключевую роль во многих гибридных алгоритмах. В работе предложен метод кодирования матриц, представимых тензорными поездами, в квантовые схемы с линейной по количеству кубитов сложностью. Проведены численные эксперименты вплоть до 50 кубитов. Алгоритм открывает возможности для разработки практически применимых квантовых алгоритмов, стимулируя развитие квантовых вычислений.

     

  • Изучение процессов декогеренции в полупроводниковых двухточечных наноструктурах

    Одна из основных проблем, препятствующих успешной работе квантового компьютера заключается в декогерентности квантовой системы. Данная работа, оценивает характеристики отдельных процессы ее возникновения.