Суперкомпьютерные технологии моделирования динамических эффектов в массивах связанных кубитов

Цели исследования концентрируются на теоретическом и экспериментальном исследовании новых динамических когерентных эффектов в системе дипольно-связанных примесных центров в кристаллах и массивах джозефсоновских переходов, предназначенных для реализации квантовых элементов памяти – кубитов. Планируется теоретически рассмотреть процессы инициализации, преобразования и релаксации электронных состояний в квантовых многоуровневых системах, а также разработать методику расчета квантовой динамики электронных состояний в сильных управляющих полях. Решение эволюционных задач предполагает применение суперкомпьютерных технологий решения квантового кинетического уравнения в базисе Флоке и реализацию метода квантовых траекторий на графических процессорах. Новым вычислительным аспектом данного проекта является вовлечение в динамику и процессы релаксации огромного числа уровней (>1000) квантовых систем, что позволит наблюдать квантово-классическое соответствие, играющее важную роль при интерпретации неразрушающих измерений и квантовой нелокальности. Для реализации численного моделирования будет создан программный комплекс, позволяющий осуществлять высокопроизводительные параллельные расчеты новых устройств, предназначенных для квантовых информационных приложений