Quando i fotoni vengono utilizzati come portatori di informazioni quantistiche per la trasmissione dei dati, ciò accade spesso
I ricercatori della Louisiana State University (LSU) hanno utilizzato l’apprendimento automatico per correggere la distorsione delle informazioni nei sistemi quantistici costituiti da fotoni. Pubblicato inTecnologie quantistiche avanzate Il lavoro ha dimostrato che i metodil'apprendimento automatico che utilizza le funzioni di autoapprendimento e di autosviluppo delle reti neurali artificiali aiuterà a correggere le informazioni distorte. Il nuovo risultato è superiore ai protocolli tradizionali che si basano sull’ottica adattiva convenzionale.
“Siamo ancora nelle fasi iniziali.comprendendo che i metodi di apprendimento automatico possono svolgere un ruolo nell'informatica quantistica, spiega la dottoressa Sarah Gamble, responsabile del programma presso l'US Army Research Office (Army Research Laboratory). "Il risultato del team è un entusiasmante passo avanti nello sviluppo di questa comprensione".
Per questo studio, il team ha utilizzato un tipo di rete neurale per correggere modalità di luce spaziale distorta a livello di singolo fotone.
“La distorsione di fase casuale è una delle più importantigrandi sfide quando si utilizzano modalità di luce spaziale in un'ampia gamma di tecnologie quantistiche come la comunicazione quantistica, la crittografia quantistica e il rilevamento quantistico ", ha sottolineato Narayan Bhusal, dottorando presso LSU. “Il nostro metodo è estremamente efficiente e fa risparmiare tempo rispetto ai metodi tradizionali. Questo è un evento entusiasmante per il futuro della tecnologia quantistica nello spazio libero ".
Ricercatori finanziati dall'esercitodimostrare un approccio di apprendimento automatico che corregge la distorsione quantistica delle informazioni in sistemi composti da fotoni, migliorando le prospettive per l'implementazione di tecnologie di rilevamento quantistico e di comunicazione quantistica sul campo di battaglia.
Credito: LSU
Secondo il team di ricerca, questo intelligenteLa tecnologia quantistica dimostra la capacità di codificare più bit di informazioni in un singolo fotone in protocolli di comunicazione realistici inclini alla turbolenza atmosferica.
“La nostra tecnologia è di grande importanza percomunicazione ottica e crittografia quantistica - conclude Omar Maganya Loaisa, professore associato di fisica alla LSU. "Stiamo attualmente esplorando modi per implementare il nostro framework di machine learning come parte della Louisiana Optical Network Initiative per renderlo più intelligente, più sicuro e più quantistico".
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Fluttuazione: qualsiasi deviazione casualedi qualsiasi valore. Nella meccanica quantistica, la deviazione dal valore medio di una variabile casuale che caratterizza un sistema di un gran numero di particelle che interagiscono caoticamente; tali deviazioni sono causate dal movimento termico delle particelle o da effetti quantomeccanici.
L'ottica adattiva è una branca dell'ottica che studia i metodi per eliminare le distorsioni irregolari derivanti dalla propagazione della luce in un mezzo disomogeneo utilizzando elementi ottici controllati.