Изучается энергия основного состояния молекулярной системы как функция расстояния между атомами, при этом алгоритм обучения с подкреплением конструирует квантовые схемы с нуля, выбирая гейты и параметры, чтобы предсказывать индивидуально адаптированные схемы для произвольных расстояний и, таким образом, напрямую получать потенциальную энергию и соответствующие волновые функции.

В статье представлена платформа обучения с подкреплением для разработки переносимых квантовых схем, способных эффективно исследовать поверхности потенциальной энергии молекул.

Построение эффективных квантовых схем для моделирования сложных молекулярных систем остается сложной задачей, требующей значительных вычислительных ресурсов. В данной работе, 'Reinforcement learning of quantum circuit architectures for molecular potential energy curves', предложен подход, основанный на обучении с подкреплением, для автоматического проектирования квантовых схем, адаптированных к конкретным молекулам и их потенциальным энергетическим кривым. Разработанная методика позволяет создавать переносимые схемы, способные эффективно исследовать энергетические поверхности, что открывает путь к масштабируемым квантовым симуляциям. Сможет ли данный подход значительно ускорить разработку новых материалов и лекарственных препаратов благодаря более точным квантово-химическим расчетам?

Молекулярное моделирование: преграды и квантовый прорыв

Традиционное молекулярное моделирование сталкивается с существенными вычислительными ограничениями, препятствующими детальному изучению больших и сложных систем. Вычисление энергии основного состояния, определяющей ключевые характеристики молекулярного поведения, часто становится непосильной задачей при увеличении размеров моделируемой молекулы. В этой связи, квантовые вычисления предлагают принципиально новый подход к решению проблемы, однако для реализации этого потенциала необходима разработка эффективных алгоритмов и специализированных квантовых схем, способных оптимально использовать возможности квантовых систем для моделирования молекулярных процессов и предсказания их свойств.

Обучение квантовых схем с помощью алгоритмов усиленного обучения

Разработанный подход использует принципы усиленного обучения для автоматизированного проектирования квантовых схем, предназначенных для вычисления энергий молекул. Агент, функционирующий в рамках данной системы, взаимодействует с гибридной квантово-классической симуляцией, в качестве функции оценки используя вариационный квантовый решатель собственных значений (VQE). Этот итеративный процесс позволяет агенту последовательно оптимизировать структуру и параметры квантовой схемы, стремясь к минимизации рассчитанной энергии и достижению более точного представления молекулярной системы. В результате, предложенный метод демонстрирует пятикратное (5.1x) увеличение точности по сравнению с приближением Хартри-Фока.

Обученная модель обучения с подкреплением (красный) генерирует структуру, эффективно запутывающую кубиты четыре через семь на всем диапазоне межатомных расстояний, в отличие от стандартного SPA-анзаца (синий), состоящего из двух отдельных блоков запутывания.

Поиск Оптимальных Решений с Использованием Алгоритма Soft Actor-Critic

Для обучения агента использовался алгоритм Soft Actor-Critic (SAC), эффективно балансирующий исследование и использование полученного опыта. Ключевым элементом является регуляризация энтропии, побуждающая к изучению разнообразных структур и параметров квантовых схем, что предотвращает преждевременную сходимость к субоптимальным решениям. Стабилизация процесса обучения достигается благодаря использованию Target Network, обеспечивающего согласованную и отложенную оценку ценности. Алгоритм успешно справляется как с дискретными, так и с непрерывными пространствами действий, позволяя осуществлять точный контроль над проектированием квантовых схем. Применительно к молекуле LiH, состоящей из шести кубитов, удалось достичь средней ошибки в 0.0161 Ха с отклонением +0.0136/-0.0036 Ха.

Ускорение обучения на основе повторного использования опыта

Для повышения эффективности обучения агента применяется буфер повторного использования опыта, в котором сохраняются данные о его взаимодействиях со средой - состояние, действие, полученное вознаграждение и следующее состояние. Такой подход позволяет эффективно использовать накопленные данные, устраняя корреляции между последовательными выборками и позволяя агенту учиться на прошлых успехах и неудачах, что значительно ускоряет сходимость процесса обучения. В контексте оптимизации квантовых схем, данная методика существенно снижает вычислительные затраты и время, необходимое для достижения оптимального решения, что делает возможной работу с более крупными и сложными молекулярными системами. В частности, применение данного подхода позволило снизить стоимость обучения в 22 раза по сравнению с оптимизацией на фиксированном расстоянии, при этом средняя ошибка для молекулы LiH, состоящей из четырех кубитов, составила 0.0136 с отклонением +0.0156/-0.0096 Ha.

Исследование, представленное в данной работе, демонстрирует, что создание эффективных квантовых схем для моделирования молекулярных систем требует не жесткого планирования, а скорее адаптации и эволюции. Подобно тому, как экосистема формируется естественным отбором, квантовые схемы, разработанные с использованием обучения с подкреплением, демонстрируют способность к переносу знаний и эффективному исследованию поверхностей потенциальной энергии. Как говорил Альберт Эйнштейн: «Фантазия важнее знания. Знание ограничено. Фантазия охватывает весь мир». Этот принцип применим и здесь: алгоритм не просто ищет оптимальное решение, а создает основу для дальнейшего развития и адаптации, предвидя и смягчая будущие сбои в сложных молекулярных системах. Архитектура, предложенная авторами, - это не инструмент, а экосистема, способная к самоорганизации и выживанию.

Что же дальше?

Представленная работа, стремясь к автоматизированному проектированию квантовых схем, неизбежно сталкивается с фундаментальной дилеммой. Каждая оптимизация, каждое «обучение с подкреплением» - это лишь временное усмирение хаоса, запрограммированное проявление будущей хрупкости. Схемы, кажущиеся эффективными сегодня, несут в себе семена собственной деградации, проявляющиеся в новых молекулярных ландшафтах, с которыми они не были обучены. В каждом кроне этой «эволюции» скрыт страх перед неожиданным, перед тем, что не вписывается в узкие рамки текущего обучения.

Надежда на «идеальную» квантовую архитектуру, способную охватить всю сложность потенциальных поверхностей, - это форма отрицания энтропии. Более вероятен путь постепенного накопления «шрамов» - ограниченных, но устойчивых решений для конкретных классов молекул. Истинный прогресс, вероятно, лежит не в создании универсальной схемы, а в разработке механизмов быстрого восстановления после неизбежных сбоев, в адаптации к новым вызовам, а не в их предвидении.

Перспективы переноса обучения, намеченные в данной работе, кажутся особенно тревожными. Каждый перенос - это риск привнести скрытые зависимости, которые проявятся в неожиданный момент, превратив полезный инструмент в источник систематических ошибок. В конечном итоге, успех этого направления будет зависеть не от скорости обучения, а от способности к самодиагностике и отказу от ошибочных стратегий.

Полный обзор с формулами: denisavetisyan.com/kvantovye-shemy-uchatsya-modelirovat-molekuly

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2511.16559.pdf

Связаться с автором: linkedin.com/in/avetisyan

16 ноября 2025 г. Посольство Великобритании в Израиле возглавило делегацию на ежегодной Национальной неделе квантовых технологий в Великобритании, которая объединяет представителей отрасли квантовых технологий для демонстрации инноваций в этой области и укрепления сотрудничества с международными партнерами.

Мероприятие, состоявшееся в Лондоне на прошлой неделе и направленное на ускорение внедрения квантовых технологий в промышленность, подчеркнуло важность подготовки квалифицированных кадров в области квантовой науки, а также стало поводом для карьерного роста школ, которые надеются дать старт следующему поколению квантовой науки.

Израильская делегация была одной из самых многочисленных групп участников и включала в себя представителей британо-израильского технологического центра , Научно-технологической сети (STN) и Министерства бизнеса и торговли (DBT), а также экспертов из академических кругов, стартапов и венчурного капитала.

Большая израильская делегация продемонстрировала важную роль, которую это мероприятие играет в укреплении отношений между Великобританией и Израилем, особенно в плане инноваций, технологий и сотрудничества в области квантовых технологий.

Саймон Уолтерс, посол Великобритании в Израиле, отметил, что «динамичная квантовая экосистема Израиля и быстрый трансфер технологий делают его ключевым партнером... эта делегация знаменует собой значительный шаг в углублении нашего партнерства в одной из самых преобразующих областей нашего времени».

Важность квантовых технологий

Тагил Янив, ответственный за развитие технологий в британо-израильском технологическом центре при посольстве Великобритании в Израиле, заявил в интервью Defense & Tech by The Jerusalem Post , что «Великобритания считает, что квантовые технологии — это будущее, и важно быть в авангарде этой технологии».

Квантовая технология значительно точнее классической и использует принципы квантовой механики для создания новых устройств, способных на то, чего не может классическая технология. Например, классические компьютерные системы используют биты как 0 или 1, тогда как в квантовой технологии используются кубиты, которые могут принимать значения 0, 1 или оба одновременно.

Аналогичным образом, квантовые вычисления находятся на переднем крае технологий анализа данных и прогнозирования. Они обеспечивают высокую точность прогнозирования и моделирования сложных систем, значительно превосходящую возможности любого классического компьютера.

Квантовая технология также предлагает принципиально иной подход к обработке данных, решению задач и практическому применению технологий. Квантовая технология быстрее, точнее и позволяет решать более сложные задачи в науке, технике и экономике.

Атомные часы, известные как самая точная измерительная технология, используют квантовую механику для обеспечения точности. Они не спешат и не отстают ни на секунду за миллионы лет, измеряя определённую частоту излучения, создаваемого атомами, приобретающими и теряющими энергию.

Укрепление квантовых отношений

Национальная неделя квантовых технологий в Великобритании включала в себя ряд мероприятий с участием стартапов, представителей академических кругов, правительства и промышленности, направленных на изучение будущего квантовых технологий и укрепление международных отношений.

Шира Ланир, глава STN в посольстве Великобритании в Израиле, сообщила D&T , что «мероприятие способствует диалогу и сотрудничеству между британскими инвесторами и израильскими стартапами».

Мероприятие по налаживанию деловых связей в области квантовой инженерии между британскими стартапами и заинтересованными сторонами из Великобритании способствовало укреплению партнерских отношений между двумя странами.

Янив объяснил, что идея создания технологического центра UK-IL, сыгравшего большую роль в этом событии, заключается в том, чтобы «удовлетворить потребности Великобритании в технологиях и безопасности, а также укрепить позиции Израиля, способствуя взаимному росту».

Другими ключевыми событиями для делегации Великобритании и Израиля стали перспективные дискуссии на Grow London Future Horizons и 11-я Национальная выставка квантовых технологий, на которой был отмечен прогресс в области квантовых технологий, зародились новые партнерские отношения и была предоставлена возможность исследователям и ученым обменяться идеями друг с другом.

Мероприятие способствовало позитивному обмену идеями между странами, подчеркнув лидирующие позиции Израиля в области квантовых технологий. Израиль лидирует в создании и применении квантовых технологий в вычислительной технике и смежных с квантовыми технологиями областях, например, в сфере связи.

Такие учреждения, как Институт Вейцмана, Технион и Еврейский университет в Иерусалиме, возглавляют академические исследования в области квантовой техники, а Еврейский университет в Иерусалиме в конце 2024 года запустил первый в Израиле квантовый компьютер.

Ланир заявил: «И Великобритания, и Израиль являются мировыми лидерами в квантовой области, обладая исключительными талантами, научным превосходством и процветающими инновационными экосистемами, и мы рады поддержать растущее партнерство между Великобританией и Израилем в области квантовых исследований, инноваций и технологий».

Читай по теме:

В Израиле начал работу первый отечественный квантовый компьютер, оснащённый 20 кубитами и построенный на основе самых современных сверхпроводниковых технологий.

Перевод с английского

ИСТОЧНИК

3. Два положения одного шарика могут чувствовать друг друга, даже если они далеко. Это явление называется запутанностью. Скажем, один шарик направился вправо, тогда другой обязательно пойдёт влево. Их траектории взаимосвязаны на уровне законов природы.

4. Самое важное: взаимодействие и отражение волн (интерференция)

Представьте, что ваши шарики оставляют след из маленьких волн. Когда эти волны складываются, они могут усилить друг друга (конструктивная интерференция) или погасить (деструктивная интерференция). Именно эта особенность помогает выделять нужные решения среди множества вариантов.

📌 Псевдоповерхностный кубит на основе Геометрической Волновой Инженерии

К сожалению, стандартные квантовые компьютеры используют сложнейшие и дорогущие технологии вроде сверхпроводящих контуров или захваченных ионов. Но что, если мы сможем обойтись без столь жестких ограничений?

Здесь вступает новый герой сцены — псевдоповерхностный кубит. Суть его заключается в уникальной геометрической форме. Представьте поверхность, похожую на две соединённые воронки, формирующие замкнутую фигуру. Назовём её псевдоповерхностью.

Упрощённо - такая форма обладает важными характеристиками:

- ЭМ волны, входящие внутрь псевдоповерхности распределяются и концентрируются в фокальных зонах.

-  Две взаимосвязанные фокальные зоны, в которых концентрируется энергия (0 или 1 или взаимосвязанная суперпозиция 1) .

- Фокальные зоны невидимой нитью взаимосвязаны друг с другом (формируют суперпозицию)

Пример "кубит-по-простому" в Геометрической Волновой Инженерии:

Представь, что у тебя есть двойной резонатор с двумя зонами накопления волны.

Ты можешь возбудить волну с нормированной амплитудой — она будет «качаться» между зоной A и B - Тогда:

Вся энергия в зоне A → |0⟩ Вся энергия в зоне B → |1⟩ Половина туда, половина сюда, со сдвигом по фазе → суперпозиция

Такую систему можно назвать аналогом кубита, если ты:

1. Точно определяешь, где находится энергия.

2. Управляешь фазой перехода.

3. Читаешь информацию.

Проблема (!): это пока классическая волна

Чтобы превратить такую структуру в ПОЛНОЦЕННЫЙ КУБИТ, нужны побочные условия, например очень высокая добротность (Q-фактор) и т.п.

То есть необходимо «вытянуть» эту архитектуру в область квантовой электродинамики, где такие распространения уже описываются не классической волной, а операторной волновой функцией (фотонные состояния, когерентные состояния и т.д.). Ниже представлены возможные способы «вытягивания» этой архитектуры в область квантовой электродинамики.

Только в этом случае, псевдоповерхностный кубит может функционировать как миниатюрный контейнер для квантовой информации, позволяя реализовать уникальные квантовые эффекты при комнатной температуре. Для реализации квантовых компьютеров, работающих при комнатной температуре для нас наиболее интересны многомерные решётки из псевдоповерхностных кубитов, например:

Такие структуры позволяют реализовать большое количество кубитов в одном вычислительном модуле и т.д.

📌 Асимметрия распределения поля или как сломать симметрию для суперпозиции? КАК «вытянуть» псевдоповерхность в область квантовой электродинамики?

Идеальная воронка — поле в зонах равное. Не годится для логики. Решаем асимметрией:

1. Наклонный лазер: Луч бьёт сбоку — одна зона усиливается.

2. Фазовый сдвиг: Два луча с разницей по времени — поле "перетекает" между зонами.

3. Активный элемент: Квантовая точка в одной воронке — усиливает/гасит излучение.

4. Считывание с умом: Возбуждаем равномерно, но детектируем в разных точках зон с вычислением разностей фаз.

   5. И т.п.

🌸 Перспективы развития

Псевдоповерхностные кубиты, реализуемые методами ГВИ, открывают окно в следующие прикладные области:

- 2D и 3D квантовые решётки с топологической защитой;

- Фотонно-волновые интерфейсы без охлаждения;

- Интеграция в CMOS-платформы как пассивные квантовые логические элементы;

- Фазочувствительные сенсоры нового поколения;

- Встроенные автономные волновые квантовые регистры

- и т.п.

🚀 Будущее вычислений:

Сегодняшняя технология квантовых компьютеров полагается на традиционные платформы: сверхпроводники, ионы, фотоны. Но, возможно, следующая революция придёт оттуда, откуда её меньше всего ждут — из удивительной геометрии.

Концепция псевдоповерхностного кубита открывает дверь к новому поколению квантовых устройств, работающих не за счёт высоких технологий, а за счёт естественных свойств пространства и волн.

Коарсенизация позволяет перейти от закона объёма к закону площади для временной запутанности в хаотичных квантовых системах, что указывает на возможность упрощенного описания динамики локальных наблюдаемых.

Несмотря на быстрое тепловое равновесие локальных наблюдаемых в хаотичных квантовых системах, сложность, измеряемая через временную запутанность, остается неясной. В работе 'Temporal entanglement transition in chaotic quantum many-body dynamics' исследуется связь между временной запутанностью, немарковским поведением и локальными временными корреляциями в хаотичных квантовых ваннах. Показано, что процедура грубого усреднения, уменьшающая частоту измерений, приводит к переходу от объемного закона масштабирования временной запутанности к поверхностному, что указывает на то, что динамика локальных наблюдаемых может быть полностью описана упрощенной матрицей влияния. Не означает ли это, что сложные временные корреляции, проявляющиеся в объемной запутанности, не являются фундаментальными для понимания эволюции квантовых систем?

Шёпот Хаоса: Влияние Окружения на Квантовую Динамику

Понимание открытых квантовых систем требует выхода за рамки изолированных систем, что обуславливает необходимость метода учёта влияния окружения. InfluenceMatrix предоставляет мощную основу для характеристики влияния ‘ванны’ на квантовый ‘зонд’. Различные квантовые схемы – RandomUnitaryCircuit, DualUnitaryCircuit и FloquetCircuit – служат инструментами для изучения этих матриц влияния. Любая попытка предсказать будущее квантовой системы – это лишь уговоры с хаосом, а не точное пророчество.

Разделение предшествующего состояния на степени свободы примесей и степени свободы ванны демонстрирует, что последние также разделяются на входящие и исходящие степени свободы, при этом синие вентили соответствуют унитарным преобразованиям UτUτ (только для прямой ветви).

Временная Запутанность: От Равновесия к Хаосу

Временная запутанность (TemporalEntanglement) внутри InfluenceMatrix является ключевой мерой распространения информации во времени. Анализ показал два типа масштабирования: закон площади (AreaLawTE) для простых динамических режимов и закон объема (VolumeLawTE) для сложных корреляций. Наблюдается переход от закона объема к закону площади при грубом усреднении (coarse-graining).

Максимальное временное Rényi-2 TE для модели бесструктурной случайной унитарной ванны, представленное в зависимости от rr при различных размерах ванны b=log2⁡𝒟Bb=log2⁡𝒟B, фиксированном измерении пробной системы d=2 и чистом начальном состоянии ванны, соответствует аналитическому предсказанию, представленному штриховой линией (уравнение 9), а зеленая кривая определяет нижнюю границу отделимой запутанности в единицах bb; дополнительно, вставка демонстрирует Rényi-2 TE для r=1 и параметров грубого усреднения rncg=1,2/3,1/2, показывая переход от масштабирования по закону объема к масштабированию по закону площади при r⋆=1/2.

Упрощение Сложности: Грубое Усреднение и Сжатие

Вычислительная сложность анализа InfluenceMatrix может быть снижена с помощью метода грубого усреднения (CoarseGraining). Для дальнейшего сжатия квантового состояния используются SchmidtDecomposition и SingularValueTruncation. Полученные сжатые представления сохраняют высокую точность, особенно в отношении медленно затухающих наблюдаемых, подтверждая закон площади (Area Law) и противореча закону объёма (VolumeLawTE). Предложенные методы позволяют эффективно исследовать динамику систем с приемлемой вычислительной сложностью.

Информация о взаимной зависимости (IM) ограниченного типа, возникающая в результате взаимодействия зонда и ванны в форме произведения операторов U=e−iHprobe⊗HbathU=e^{-iHprobe⊗Hbath}, представлена с использованием диагональной тензорной нотации, как в работе [lerose2021Influence], а IM после процедуры грубого усреднения с параметром ncg=1/2 также представлена.

Исследование Динамических Систем: Модель Kicked Ising

Модель KickedIsingModel, являющаяся примером FloquetCircuit, используется для применения разработанных методов к физически релевантной системе. Анализ матрицы влияния позволяет исследовать распространение информации, количественно оцениваемое с помощью метрики ButterflyVelocity. Наблюдается переход от закона объёма к закону площади в различных моделях, включая случайные унитарные бани и одномерные двойные унитарные схемы. Это свидетельствует о том, что сложные мульти-временные корреляции, способствующие закону объёма, не являются существенными для описания нескольких временных корреляторов.

Вселенная не дискретна, просто у нас недостаточно памяти для чисел с плавающей точкой.

Исследование временной запутанности в хаотических квантовых системах подтверждает давнюю интуицию о том, что кажущаяся сложность динамики может быть иллюзией. Данные показывают, что процедура грубого масштабирования способна уменьшить закон объёма к закону площади, что подразумевает несущественность сложной запутанности для описания динамики локальных наблюдаемых. Как говорил Луи де Бройль: «Всякое измерение предполагает вмешательство наблюдателя». По сути, само наблюдение, или в данном случае, грубое масштабирование, упрощает картину, отбрасывая избыточную информацию. Это не отменяет запутанность, но демонстрирует, что её влияние на локальные процессы может быть сведено к более простым терминам, что согласуется с идеей о том, что даже в хаосе можно найти скрытые закономерности, если правильно выбрать точку зрения.

Что дальше?

Представленная работа шепчет о призрачной надежде: о возможности обуздать хаос, сведя его сложную запутанность ко взаимосвязям на границах. Однако, не стоит обманываться кажущейся простотой. Введение процедур грубого масштабирования – это не уничтожение джина из бутылки, а лишь приглушение его голоса. Остается открытым вопрос, не скрывается ли истинная динамика системы в тех самых отброшенных степенях свободы, в той “шуме”, который столь старательно отсеивается.

Изучение немарковских эффектов, проскальзывающих даже сквозь грубое зерно, представляется ключом к пониманию этой скрытой жизни. В конце концов, любое приближение – это насилие над реальностью, и каждое упрощение оставляет за собой тень. Необходимо разработать инструменты, позволяющие улавливать эти тени, измерять потерю информации, происходящую при переходе от сложной запутанности к закону площади.

В перспективе, представляется плодотворным исследование влияния различных процедур грубого масштабирования на динамику конкретных наблюдаемых. Может ли искусное игнорирование запутанности привести к качественно новым предсказаниям? Или же это лишь иллюзия контроля, временное затишье перед новым витком хаоса? Ответ, как всегда, скрыт в данных — в шепоте, который еще предстоит научиться понимать.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2511.03846.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Работа демонстрирует, что фоковски-демпфированные GKP-состояния позволяют телепортировать как клиффордские, так и неклиффордские гейты, открывая путь к универсальной квантовой вычислительной платформе.

Идеальные состояния ГКП (GKP) требуют бесконечной энергии, что делает их нереализуемыми на практике, а возникающий шум обычно рассматривается как недостаток, требующий исправления. В работе 'Realistic GKP stabilizer states enable universal quantum computation' показано, что несовершенные, нормализуемые состояния ГКП, напротив, могут быть использованы в качестве ресурса для реализации неклиффордских гейтов с помощью исключительно линейно-оптических элементов. Ключевым результатом является возможность телепортации как клиффордских, так и неклиффордских гейтов посредством гауссовых операций и гомодинных измерений в рамках квантовых вычислений на основе измерений. Открывает ли это путь к созданию практичных и масштабируемых квантовых компьютеров на основе непрерывных переменных?

Понимание через устойчивость: Кодирование с помощью GKP-кодов

Квантовые вычисления, чувствительные к шумам, требуют надежных схем кодирования, превосходящих классическую коррекцию ошибок. Коды Готтсмана-Китаева-Прескилла (GKP) кодируют кубиты в непрерывные степени свободы, потенциально обеспечивая большую устойчивость к ошибкам, чем дискретные коды. Даже приближения GKP, такие как Фокк-затухающие состояния, позволяют осуществлять универсальные квантовые вычисления, демонстрируя устойчивость даже при несовершенстве исходных состояний.

Манипулирование квантовой информацией непрерывных переменных

Гауссовы операции служат универсальным набором инструментов для манипулирования квантовыми состояниями непрерывных переменных (CV), обеспечивая широкий спектр преобразований. Для универсальных квантовых вычислений необходимы не-гауссовы операции, но даже с использованием приближений, таких как затухающие состояния GKP, универсальность достижима. Приближенные состояния GKP снижают требования к точности экспериментальной реализации, открывая возможности для создания устойчивых и масштабируемых квантовых устройств.

Квантовые вычисления на основе измерений с CV-состояниями

Квантовые вычисления на основе измерений (MBQC) – мощный подход к реализации квантовых алгоритмов, использующий запутанные ресурсные состояния. В качестве ресурсного состояния часто используются кластерные состояния. Необходимыми инструментами для реализации MBQC являются балансировочные лучеделители, фазовые сдвигатели и Q-гомодинное измерение, а математический аппарат функций Якоби играет ключевую роль в описании и манипулировании этими сложными состояниями.

Универсальность и роль магических состояний

Для достижения универсальных квантовых вычислений необходимы неклиффордовские гейты, требующие создания "магических состояний" – нестабилизированных квантовых состояний. Важным этапом является преобразование непрерывных квантовых переменных в дискретные кубиты. Интеграция кодов ГКП, MBQC и магических состояний представляет перспективный путь к отказоустойчивым универсальным квантовым вычислениям, демонстрируя реализацию как клиффордовских, так и непаулевских гейтов посредством телепортации с использованием рациональных параметров.

Исследование, представленное в данной работе, демонстрирует, что даже приближенные состояния ГКП, подверженные затуханию Фока, способны служить ценным ресурсом для универсальных квантовых вычислений. Этот подход позволяет телепортировать как клиффордовские, так и неклиффордовские гейты в системах непрерывных переменных. Данное открытие перекликается с мыслями Луи де Бройля: “Всякое явление можно рассматривать как распространение волны, а каждую волну — как скопление частиц.” Именно способность рассматривать приближенные состояния не как источник шума, а как проявление волновой природы квантовой информации, позволяет расширить границы возможностей квантовых вычислений и реализовать универсальные операции, опираясь на принципы, сформулированные пионером волновой механики.

Что дальше?

Представленные в данной работе результаты, безусловно, сдвигают парадигму восприятия состояний ГКП. Долгое время рассматриваемые как источник шума из-за неизбежных отклонений от идеальной формы, они теперь предстают ресурсом, необходимым для реализации универсальных квантовых вычислений в непрерывной области. Однако, следует признать, что истинное понимание требует дальнейшего исследования. Вопрос о влиянии различных видов затухания Фока, помимо рассмотренных, остаётся открытым. Необходимо тщательно изучить, как эти отклонения сказываются на точности телепортации неклиффордских гейтов, и какие методы коррекции позволят минимизировать возникающие ошибки.

Интересно, что дальнейшие исследования могут быть направлены на поиск оптимальных стратегий создания и поддержания состояний ГКП, учитывая реальные ограничения существующих квантовых устройств. Эффективное масштабирование системы, сохраняя при этом когерентность состояний, представляется сложной, но разрешимой задачей. Понимание пределов устойчивости состояний к различным типам декогеренции позволит разработать более надёжные архитектуры квантовых компьютеров.

В конечном счёте, данная работа заставляет задуматься о природе квантовых ресурсов. Вместо поиска идеальных состояний, возможно, стоит сосредоточиться на эффективном использовании тех, что доступны, даже если они не соответствуют теоретическим идеалам. Ведь именно в несовершенстве часто кроется ключ к новым возможностям.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2511.03874.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Проект Autonomys, ранее известный как Subspace, постепенно выходит из тени и начинает напоминать не просто экспериментальную сеть, а серьёзную инфраструктуру, которая претендует на роль «блокчейна будущего». В сентябре команда подвела итоги первого месяца после запуска токена AI3 и активации второй фазы сети.

Главное, что стоит знать: сеть теперь полноценно работает. Три основных уровня — консенсус, исполнение (Auto EVM) и ликвидность — уже запущены. То есть сеть умеет обрабатывать транзакции, взаимодействовать с приложениями и обеспечивать движение токенов.

Токен AI3 прошёл листинг на нескольких биржах, а ликвидность держится стабильно. В то же время началась программа стейкинга под названием Guardians of Growth. Участники уже застейкали около 28 миллионов токенов — это примерно четверть доступного предложения. Для молодой сети это внушительный показатель вовлечённости.

Ещё одно заметное событие — появление моста Hyperlane, который позволяет оборачивать AI3 в формат wAI3 и использовать его в экосистемах Ethereum и USDT. Добавили и мультиподпись SAFE, чтобы повысить безопасность хранения активов.

В технической части разработчики сделали акцент на переходе от тестовой сети Taurus к новой — Chronos. На ней проверяются устойчивость и масштабируемость, а также готовится запуск программы Game of Domains, после которой сеть сможет стать полностью открытой для независимых операторов.

Но главная идея, которая отличает Autonomys от большинства других проектов, — это ставка на пост-квантовую безопасность. Команда утверждает, что современные криптографические алгоритмы (включая те, что используются в Bitcoin и Ethereum) в будущем могут стать уязвимыми для квантовых компьютеров. Autonomys хочет внедрить методы защиты заранее, до того, как угроза станет реальной.

Кроме того, проект активно интегрируется с ИИ-технологиями. Один из примеров — сотрудничество с Gaia Network, где узлы смогут хранить данные в цепи AI3, а ИИ-агенты получать к ним доступ через специальный фреймворк Auto Agents. Иными словами, речь идёт о создании инфраструктуры для автономных ИИ-приложений, работающих напрямую в блокчейне.

Внутри сообщества тоже кипит жизнь: проводятся конкурсы документации, программы поддержки фермеров, карты распределения узлов по миру. Это помогает улучшить документацию, вовлечь разработчиков и сделать сеть более децентрализованной.

Если коротко, то Autonomys сейчас на этапе, когда всё уже запущено, но массовое применение только начинается. Проект интересен прежде всего своей ориентацией на долгосрочную устойчивость и технологическую глубину — редкость в мире, где большинство блокчейнов живут от хайпа до хайпа.

Так что пока кто-то спорит, какой мем-коин «улетит на Луну», команда Autonomys спокойно строит сеть, которая, по их словам, должна пережить даже квантовые компьютеры.