Многочастичная динамика и алгоритмы вычислений в квантовых симуляторах и процессорах

Экспериментальные технологии последних лет демонстрируют быстрое развитие квантовых симуляторов с управляемыми параметрами. Это могут быть цепочки джозефсоновских кубитов или холодных атомов с перестраиваемыми энергиями возбуждений и связей, а также гибридные системы ансамблей кубитов и одномодовых полостей с сильным и анизотропным взаимодействием. Квантовые симуляторы являются платформой для фундаментальных исследований квантовой электродинамики полости, спин-бозонных систем, спиновых цепочек и взаимодействующих фермионных систем. Помимо экспериментальной реализации квантовых симуляторов, на данный момент времени созданы прототипы квантовых процессоров с облачным доступом. Ввиду этого становятся актуальными вопросы о разработке квантовых алгоритмов и моделировании задач квантовой физики на таких процессорах. Предлагаемый Проект направлен как на теоретические исследования динамики квантовых симуляторов, так и на построение алгоритмов квантовых вычислений и их реализацию на существующих прототипах квантовых процессоров.