Scientists from the Moscow Institute of Physics and Technology, MISIS, the Russian Quantum Center, the Bauman Moscow State Technical University, and the Dukhov All-Russian Research Institute of Automation conducted an experiment in which superconducting qubits simulated the transfer of photons in the Bose-Hubbard model. The numerical solution of the model on a classical computer to verify the experimental data obtained on the simulator in two hours took about a week on the 138-core computing cluster of the VNIIA. Dukhova.
Now there are two areas of development of quantum computers: universal quantum computers that can perform specialized algorithms many times faster than their classical counterparts, and quantum simulators that are created specifically for solving specific problems, like special-purpose integrated circuits (ASICs). The implementation of universal calculators is a much more complex engineering task, since it is necessary to make error correction algorithms. For simulators, the main thing is to match the physical system for which they are created.
The dominant role in quantum computing is played by superconducting qubits-transmons. Many theoretical and several experimental works have shown that arrays of qubit-transmons are also well suited for creating quantum simulators for solving problems of condensed matter physics, calculating macroscopic and microscopic properties of substances.
A new study conducted by Russian scientists shows for the first time that linear arrays of superconducting qubits-transmons can simulate the transmission of photons to study the superconductor — insulator transition in the Bose — Hubbard model. Moreover, this required a relatively simple architecture: connecting qubits to microwave waveguides and conducting direct transmission spectroscopy. The experiment showed exactly how superconducting simulators can help solve problems in materials science and study non-naturally occurring phases of matter (for example, superfluids).
The numerical solution of the model on a classical computer to verify the experimental data obtained in two hours took about a week on the 138-core computing cluster of the VNIIA. Dukhova and showed a brilliant correspondence between theory and measurement. This result, obtained on only five qubits-transmons, shows that the development of systems with a large number of qubits will allow us to observe the behavior of models, the complexity of which lies far beyond the limits of most supercomputers.
This research opens up new horizons both in the field of application of quantum simulators and in the quantum optics of multiparticle quantum systems, continuing the successful joint research of the MIPT Laboratory of Artificial Quantum Systems and the MISIS Laboratory of Superconducting Metamaterials. The scientists hope that further collaboration will allow them to develop, manufacture, and investigate larger qubit systems with unusual properties that are now only predicted in theoretical papers.
The article is published in the journal Physical Review Letters
The image is an optical photo of the device (above, in false color) and a diagram of an equivalent physical model with bosons trapped in a periodic potential (below) © Physical Review Letters
Source: polit.ru, sci-dig.ru
Рекомендуем посетить:
Десятилетие науки и технологий
Русское географическое общество
Федеральный портал "Российское образование"
Электронный банк заданий для оценки функциональной грамотности
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Навигатор для современных родителей "Растим детей"
Проект "Школа Минпросвещения России"
Уважаемые коллеги!
В рамках подготовки обращений в Министерство науки и высшего образования Российской Федерации принимаем предложения по внесению дополнений и изменений в федеральные программы:
Федеральную научно-техническую программу развития генетических технологий на 2019-2030 годы, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 22 апреля 2019 года № 479, Федеральную научно-техническую программу развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденную постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 года №287.
Предложения принимаются на электронную почту sci-idea@mail.ru
АКТУАЛЬНО
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Экономический факультет приглашает принять участие в VII Международной научно-практической конференции «ТЕНДЕНЦИИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ В XXI ВЕКЕ».
Срок проведения – 28 февраля 2025 г.
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЛОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра романского языкознания приглашает ученых, преподавателей вузов, учителей, докторантов, аспирантов, магистрантов принять участие в работе Международной научной конференции «Романия: языковое и культурное наследие-2025», посвященной 85-летнему юбилею филологического факультета БГУ 20-21 мая 2025 г.
Русское географическое общество объявляет о старте всероссийского туристско-краеведческого конкурса «Лучший наставник по путешествиям». Его цель — выявить и поощрить лучшие практики туристско-краеведческой деятельности педагогических работников образовательных организаций, способствовать развитию и популяризации внутреннего туризма, природных маршрутов и туристических объектов России.
Конкурс реализуется среди педагогических работников образовательных организаций, участвующих в организации и реализации туристско-краеведческой деятельности в детской и молодежной среде.
Регистрация на сайте конкурса, фотоотчет участников о проведенном туристском мероприятии в 2023/2024 учебном году. Сроки: декабрь 2024 года – январь 2025 года.
Подробности конкурса и форма для заявки на участие — на специальном сайте «Лучший наставник по путешествиям».
Минпросвещения России обновило федеральный перечень учебников.
Целевое обучение в организациях высшего образования
Молодые ученые (достижения и поддержка)
Федеральный институт педагогических измерений:
видеоконсультации разработчиков КИМ ЕГЭ
Обучающие мероприятия для родителей
Единая информационная система проведения конкурсов на замещение должностей научных работников
Портал госслужбы (вакансии и кадровый резерв в федеральных и региональных органах власти)
Обсуждение проектов нормативных правовых актов
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 29 декабря 2012 года № 273-ФЗ
"Об образовании в Российской Федерации"
Комментарий к Федеральному закону "Об образовании в Российской Федерации"
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН от 23 августа 1996 года № 127-ФЗ
"О науке и государственной научно-технической политике"
УКАЗ ПРЕЗИДЕНТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 28 февраля 2024 года № 145
"О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации"
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 29 марта 2019 года № 377
ПОСТАНОВЛЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 26 декабря 2017 года № 1642
"Об утверждении государственной программы Российской Федерации "Развитие образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 12 сентября 2013 года № 1060 (признается утратившим силу с 1 сентября 2026 года)
"Об утверждении перечней специальностей и направлений подготовки высшего образования, применяемых при реализации образовательных программ высшего образования, содержащих сведения, составляющие государственную тайну или служебную информацию ограниченного распространения"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 24 февраля 2021 года № 118
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 1 февраля 2022 года № 89 (вступает в силу с 1 сентября 2026 года)
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
от 29 октября 2013 года № 1199
"Об утверждении перечней профессий и специальностей среднего профессионального образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 мая 2022 года № 336
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 370
"Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 372
"Об утверждении федеральной образовательной программы начального общего образования"
ПРИКАЗ МИНИСТЕРСТВА ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 18 мая 2023 года № 371
"Об утверждении федеральной образовательной программы среднего общего образования"
ОТЧЕТЫ. ДОКЛАДЫ. СТАТИСТИКА
Российский статистический ежегодник. 2023
Статистические сборники Высшей школы экономики
Наука. Технологии. Инновации. 2024
Индикаторы инновационной деятельности. 2024