ساعد التعلم الآلي في تصحيح المعلومات المشوهة في الأنظمة الكمومية

عندما تُستخدم الفوتونات كناقلات للمعلومات الكمومية لنقل البيانات ، فغالبًا ما يتم ذلك

مشوهة بسبب التقلبات البيئية. إنهم يدمرون الحالات الكمومية الهشة اللازمة للحفاظ عليها.

استخدم الباحثون في جامعة ولاية لويزيانا (LSU) التعلم الآلي لتصحيح تشوه المعلومات في الأنظمة الكمومية المكونة من الفوتونات. نشرت في تقنيات الكم المتقدمة لقد أثبت العمل أن طرق الآلةسيساعد التعلم باستخدام وظائف التعلم الذاتي والتطوير الذاتي للشبكات العصبية الاصطناعية في تصحيح المعلومات المشوهة. تتفوق النتيجة الجديدة على البروتوكولات التقليدية التي تعتمد على البصريات التكيفية التقليدية.

"ما زلنا في مراحل مبكرة إلى حد ما.فهم أن أساليب التعلم الآلي يمكن أن تلعب دورًا في علوم الكمبيوتر الكمومية ، كما توضح الدكتورة سارة جامبل ، مديرة البرنامج في مكتب أبحاث الجيش الأمريكي (مختبر أبحاث الجيش). "نتيجة الفريق هي خطوة مثيرة إلى الأمام في تطوير هذا الفهم."

في هذه الدراسة ، استخدم الفريق نوعًا من الشبكات العصبية لتصحيح أوضاع الضوء المكاني المشوهة على مستوى فوتون واحد.

"تشويه الطور العشوائي هو أحد أكثر التشوهاتتحديات كبيرة عند استخدام أوضاع الضوء المكاني في مجموعة واسعة من تقنيات الكم مثل الاتصال الكمي والتشفير الكمومي والاستشعار الكمي ، "أكد نارايان بوسال ، طالب دكتوراه في جامعة LSU. "طريقتنا فعالة للغاية وموفرة للوقت مقارنة بالطرق التقليدية. هذا حدث مثير لمستقبل تكنولوجيا الكم في الفضاء الحر. "

باحثون يمولهم الجيشإظهار نهج التعلم الآلي الذي يصحح التشويه الكمي للمعلومات في الأنظمة المكونة من الفوتونات ، مما يحسن احتمالات نشر تقنيات الاستشعار الكمي والاتصال الكمي في ساحة المعركة.
الائتمان: LSU

وفقا لفريق البحث ، هذا ذكيتوضح تقنية الكم القدرة على ترميز أجزاء متعددة من المعلومات في فوتون واحد في بروتوكولات الاتصال الواقعية المعرضة للاضطرابات الجوية.

"تقنيتنا لها أهمية كبيرة بالنسبةالاتصال البصري والتشفير الكمومي - يختتم عمر ماغانيا لويزا ، أستاذ الفيزياء المشارك في جامعة LSU. "نحن نستكشف حاليًا طرقًا لتنفيذ إطار عمل التعلم الآلي الخاص بنا كجزء من مبادرة شبكة لويزيانا البصرية لجعلها أكثر ذكاءً وأكثر أمانًا وأكثر كمًا."

قراءة المزيد

استمع إلى المسبار المتحرك التابع لناسا وهو يتحرك عبر المريخ

ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟

يمكن للبشر تحمل درجات حرارة منخفضة للغاية حتى بدون مصادر الحرارة

التقلب - أي انحراف عشوائيمن أي قيمة. في ميكانيكا الكم ، الانحراف عن القيمة المتوسطة لمتغير عشوائي يميز نظامًا لعدد كبير من الجسيمات المتفاعلة بشكل عشوائي ؛ تحدث هذه الانحرافات بسبب الحركة الحرارية للجسيمات أو التأثيرات الميكانيكية الكمومية.

البصريات التكيفية هي فرع من علم البصريات يدرس طرق القضاء على التشوهات غير المنتظمة الناشئة عن انتشار الضوء في وسط غير متجانس باستخدام عناصر بصرية محكومة.