Квантовые вычисления: принципы и перспективы

Автоматика, связь, информатика. 2025. № 9. С. 25–27

Automation, communications, informatics. 2025. № 9. Р. 25–27

НОВАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Научная статья

УДК 621.373.8+621.375.8

DOI: 10.62994/AT.2025.9.9.003

Квантовые вычисления: принципы и перспективы

Павлов Михаил Юрьевич¹, Самойлов Владимир Александрович²

¹Санкт-Петербургский университет гражданской авиации, аспирант, Санкт-Петербург, Россия, mpavlovjob@gmail.com

²Санкт-Петербургский университет гражданской авиации, канд. пед. наук, Санкт-Петербург, Россия, s-vlad41@mail.ru

Аннотация. В статье рассматриваются принципы квантовых вычислений на основе спиновых состояний. Анализируются фундаментальные принципы квантовой физики, такие как суперпозиция, запутанность и корпускулярно-волновой дуализм. Описаны математические модели кубитов в сфере Блоха, уравнение Шрёдингера и процесс коллапса волновой функции при измерении. Показана роль спиновой запутанности в реализации квантовых алгоритмов. Проведен анализ возможностей применения квантовых алгоритмов в области криптографии, моделирования сложных систем и др.

Ключевые слова: квантовые вычисления, суперпозиция, запутанность, спиновое состояние, уравнение Шрёдингера, корпускулярно-волновой дуализм, квантовая криптография

Для цитирования: Павлов М.Ю., Самойлов В.А. Квантовые вычисления: принципы и перспективы // Автоматика, связь, информатика. 2025. № 9. С. 25–27. DOI: 10.62994/AT.2025.9.9.003

NEW TECHNIC AND TECHNOLOGY

Original article

Photoelectric infrared device PMT-IR for marshaling humps

Mikhail Y. Pavlov¹, Vladimir A. Samoilov²

¹Saint Petersburg University of Civil Aviation, Department No. 8 of Applied Mathematics and Informatics, postgraduate student, Saint Petersburg, Russia, mpavlovjob@gmail.com

²Saint Petersburg University of Civil Aviation, Department No. 8 of Applied Mathematics and Informatics, PhD in Pedagogical Sciences, Saint Petersburg, Russia, s-vlad41@mail.ru

Abstract. The article examines the principles of quantum computing based on spin states. It analyzes the fundamental principles of quantum physics, such as superposition, entanglement, and particle-wave duality. Mathematical models of qubits on the Bloch sphere, the Schrödinger equation, and the wave function collapse during measurement are described. The role of spin entanglement in implementing quantum algorithms is demonstrated. The possibilities of using quantum algorithms in cryptography, complex systems modeling, and optimization.

Keywords: Quantum computing, superposition, entanglement, spin state, Schrödinger equation, particle-wave duality, quantum cryptography

For citation: Pavlov M.Y., Samoilov V.A. Quantum computing dased on spin states: principles and prospects // Automation, communications, informatics. 2025. №9. Р. 25–27. DOI: 10.62994/AT.2025.9.9.003

Список источников

1. Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация. М.: Постмаркет, 2020. 832 с.

2. Shor P.W. Polynomial-time algorithms for prime factorization and discrete logarithms on a quantum computer // SIAM Journal on Computing. 1997. Vol. 26,. Iss. 5. P. 1484–1509. DOI: https://doi.org/10.1137/S0097539795293172.

3. Grover L.K. A fast quantum mechanical algorithm for database search // STOC’96: Proceedings of the Twenty-Eighth Annual ACM Symposium on Theory of Computing. 1996. P. 212–219. DOI: https://doi.org/10.1145/237814.23786.

4. Feynman R.P. Simulating physics with computers // International Journal of Theoretical Physics. 1982. Vol. 21, N 6/7. P. 467–488.

5. Preskill J. Quantum computing in the NISQ era and beyond // Quantum. 2018. Vol. 2, Aug. P. 79. DOI: https://doi.org/10.22331/q-2018-08-06-79.

6. IBM QuantumExperience. URL: https://quantum-computing.ibm.com (дата обращения: 18.03.2025).

© Москва «Автоматика, связь, информатика» 2025