Koneoppiminen auttoi korjaamaan vääristyneitä tietoja kvanttijärjestelmissä

Kun fotoneja käytetään kvanttitiedon välittäjinä tiedonsiirrossa, se on usein

vääristynyt ympäristön vaihteluiden vuoksi. Ne tuhoavat sen säilymisen kannalta välttämättömät hauraat kvanttitilat.

Louisiana State Universityn (LSU) tutkijat ovat käyttäneet koneoppimista korjaamaan tiedon vääristymiä fotoneista valmistetuissa kvanttijärjestelmissä. JulkaistuAdvanced Quantum Technologies työ on osoittanut, että menetelmätKeinotekoisten hermoverkkojen itseoppivia ja itsekehittyviä toimintoja käyttävä koneoppiminen auttaa korjaamaan vääristyneitä tietoja. Uusi tulos on parempi kuin perinteiset protokollat, jotka perustuvat perinteiseen adaptiiviseen optiikkaan.

”Olemme vielä melko varhaisessa vaiheessa.ymmärtää, että koneoppimismenetelmillä voi olla merkitys kvanttitietotekniikassa, kertoo naispuolinen tohtori Sarah Gamble, Yhdysvaltain armeijan tutkimusviraston (Army Research Laboratory) ohjelmapäällikkö. "Joukkueen tulos on jännittävä askel eteenpäin ymmärryksen kehittämisessä."

Tätä tutkimusta varten joukkue käytti eräänlaista hermoverkkoa vääristyneiden avaruusvalotilojen korjaamiseen yhden fotonin tasolla.

”Satunnainen vaihevääristymä on yksi suurimmistasuuria haasteita, kun käytetään tilavalotiloja monissa kvanttiteknologioissa, kuten kvanttiviestinnässä, kvanttisalauksessa ja kvanttitunnistuksessa ”, korosti tohtoriopiskelija Narayan Bhusal LSU: lta. ”Menetelmämme on erittäin tehokas ja aikaa säästävä verrattuna perinteisiin menetelmiin. Tämä on jännittävä tapahtuma kvanttitekniikan tulevaisuudelle vapaassa tilassa. "

Armeijan rahoittamat tutkijatosoittavat koneoppimisen lähestymistavan, joka korjaa informaation kvanttivirheitä fotoneista koostuvissa järjestelmissä, mikä parantaa mahdollisuuksia kvanttianturien ja kvanttiviestintätekniikoiden käyttöönottamiseksi taistelukentällä.
Luotto: LSU

Tutkimusryhmän mukaan tämä älykäsKvanttitekniikka osoittaa kyvyn koodata useita tietobittejä yhdeksi fotoniksi realistisissa tietoliikenneprotokollissa, jotka ovat alttiita ilmakehän turbulenssille.

”Teknologialla on suuri merkitysoptinen viestintä ja kvanttisalaustekniikka - toteaa LSU: n fysiikan apulaisprofessori Omar Maganya Loaisa. "Etsimme parhaillaan tapoja toteuttaa koneoppimiskehys osana Louisianan optisen verkon aloitetta, jotta siitä tulisi älykkäämpi, turvallisempi ja kvanttisempi."

Lue lisää

Kuule NASA: n Perseverance-kuljettajan liikkuvan Marsin poikki

Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?

Ihmiset kestävät hyvin alhaisia ​​lämpötiloja myös ilman lämmönlähteitä

Vaihtelu - mikä tahansa satunnainen poikkeamaminkä tahansa arvon. Kvanttimekaniikassa poikkeama satunnaismuuttujan keskiarvosta, joka kuvaa järjestelmää, jossa on suuri määrä kaoottisesti vuorovaikutuksessa olevia hiukkasia; tällaiset poikkeamat johtuvat hiukkasten lämpöliikkeestä tai kvanttimekaanisista vaikutuksista.

Adaptiivinen optiikka on optiikan haara, joka tutkii menetelmiä epäsäännöllisten vääristymien eliminoimiseksi, jotka johtuvat valon etenemisestä epähomogeenisessa väliaineessa käyttämällä hallittuja optisia elementtejä.