Kvantu datora darbības imitēšana ar trokšņu simulatoriem

Abstract

Mūsdienu laikmets kvantu datoru jomā tiek saukts par vidusmēra trokšņainu, jo var uzbūvēt kvantu datoru ar simts kubitiem, bet nevar darbināt uz tiem pietiekami garas kvantu ķēdes un iegūt uzticamus skaitļošanas rezultātus. Skaitļošanas kļūdas rodas dēļ kvantu trokšņa, ar ko mūsdienās cenšas tikt galā. Atrisinot kvantu trokšņa problēmu, mēs iegūsim ļoti jaudīgu datoru, kurš spēs atrisināt problēmas, kas mūsdienu klasiskajam datoram var aizņemt tūkstošiem gadus. Darba ietvaros tiek darbinātas dažāda garuma kvantu ķēdes vairākās vidēs, un tiek salīdzināti iegūtie rezultāti, un novirzes no ideāla stāvokļa t.i. bez trokšņa, lai iegūtu priekšstatu par to, cik lielā mērā troksnis ietekmē skaitļošanas rezultātus.

The current era of quantum computing is called the Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) era. The reason is that we can create quantum computers with hundred of qubits, but we can not execute a circuit with a high cost of operations on them due to computation errors. Computation errors occurs from quantum noise. Solving quantum noise problem, we will get a quantum computer, that can resolve problems, that classical computers would resolve in a thousands of years. As part of the work, quantum chains of different lengths are operated in several environments, and results of computations are compared. Comparison result is to get idea of how much noise affects the computational results.