Методы анализа качества элементной базы квантовых информационных технологий

Рассмотрены методы анализа качества элементной базы квантовых информационных технологий. Описаны методы моделирования квантовых операций с учётом квантовых шумов, основанные на формализме квантовых операций: метод операторной суммы и изоморфизм Чоя–Ямилковского. Представлены результаты моделирования некоторых одно- и двухкубитных квантовых преобразований с учётом процессов амплитудной и фазовой релаксации, а также деполяризирующего шума. Рассмотрена томография квантовых состояний, основанная на корневом подходе и методе максимального правдоподобия. Описан метод гарантированной оценки точности квантовой томографии, опирающийся на количественную оценку информации, получаемой при измерениях. Проведена томография однокубитного преобразования на сверхпроводниковом квантовом процессоре компании IBM. Практическое значение выполненных исследований связано с обеспечением качества и эффективности квантовых информационных технологий. Полученные результаты могут быть использованы для повышения качества реализации логических элементов квантовых компьютеров и отладки процедур управления квантовыми состояниями в задачах квантовой криптографии.