Оптимизация квантовых схем: новый подход к сокращению числа CNOT-гейтов
Исследователи разработали систему AlphaCNOT, использующую обучение с подкреплением и планирование на основе модели для значительного уменьшения количества CNOT-гейтов в квантовых схемах.

![Предложенная квантовая схема для многозадачного обучения внедряет вектор признаков [latex]\mathbf{Z}[/latex] в [latex]QQ[/latex]-кубитный регистр посредством обучаемого этапа подготовки состояния [latex]f_{Q}(\mathbf{Z},\mathbf{\Theta})[/latex], переводя его в квантовое состояние [latex]|\psi\_{\Theta}(\mathbf{Z})\rangle[/latex] - суперпозицию в [latex]2^{Q}[/latex]-мерном комплексном гильбертовом пространстве - после чего регистр разделяется на [latex]T[/latex] непересекающихся подрегистров [latex]\mathcal{Q}\_{t}[/latex], к каждому из которых применяются параметризованные блоки [latex]f\_{\mathcal{Q}\_{t}}[/latex], обеспечивая эффективное многозадачное обучение за счёт общей обучаемой основы и специализированных локальных операций, выдающих [latex]T[/latex] результатов измерений [latex]{\mathbf{\hat{y}\_{t}}}[/latex] при однократном выполнении схемы.](https://arxiv.org/html/2604.13560v1/x1.png)

![Потенциальные поверхности взаимодействия трёх атомов Ридберга демонстрируют доминирование трёхчастичных взаимодействий вблизи антипересечений, особенно при значительном перекрытии (более 90%) с состояниями [latex]|ss\tilde{s}\rangle[/latex], причём близость к резонансу Фёрстера между состояниями [latex]|ss\tilde{s}\rangle[/latex] и [latex]|pp\rangle[/latex] существенно усиливает эти взаимодействия, в то время как состояние [latex]|pp\tilde{s}\rangle[/latex] остаётся вне резонанса.](https://arxiv.org/html/2604.11870v1/x2.png)
![Хаотическое поведение системы, описываемой уравнением [latex] (3) [/latex] при параметрах [latex] m=1 [/latex], [latex] V=-1 [/latex], [latex] d=2\pi [/latex] и [latex] \omega=0.3 [/latex], демонстрирует чувствительность к начальным условиям, что проявляется в сложном распределении конечных положений частиц после эволюции в течение 20 периодов вынуждающей силы, а добавление члена Stark [latex] F_x [/latex] при [latex] F=0.01 [/latex] лишь усугубляет хаотическое рассеяние.](https://arxiv.org/html/2604.12409v1/x1.png)

![Распределение инвариантной массы пар фотонов, рассчитанное с точностью до [latex]N^{3}LO[/latex], демонстрирует, что значения, полученные методом [latex]q_{T}[/latex]-разрезания при фиксированном [latex]r_{cut}[/latex], согласуются с прямыми вычислениями до [latex]NNLO[/latex], при этом остаточная зависимость от [latex]r_{cut}[/latex] в нижней панели остается в пределах статистической погрешности.](https://arxiv.org/html/2604.12613v1/x3.png)
