Quando os fótons são usados como portadores de informação quântica para transmissão de dados, muitas vezes é
Pesquisadores da Louisiana State University (LSU) usaram aprendizado de máquina para corrigir distorções de informações em sistemas quânticos feitos de fótons. Publicado emTecnologias Quantum Avançadaso trabalho demonstrou que os métodoso aprendizado de máquina usando funções de autoaprendizagem e autodesenvolvimento de redes neurais artificiais ajudará a corrigir informações distorcidas. O novo resultado é superior aos protocolos tradicionais que dependem de óptica adaptativa convencional.
“Ainda estamos nos estágios iniciais.Entendendo que os métodos de aprendizado de máquina podem desempenhar um papel na ciência da computação quântica, explica a Dra. Sarah Gamble, gerente de programa do Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA (Laboratório de Pesquisa do Exército). "O resultado da equipe é um passo empolgante no desenvolvimento desse entendimento."
Para este estudo, a equipe usou um tipo de rede neural para corrigir modos de luz espacial distorcida em um nível de fóton único.
“A distorção de fase aleatória é uma das maisgrandes desafios ao usar modos de luz espacial em uma ampla gama de tecnologias quânticas, como comunicação quântica, criptografia quântica e detecção quântica ”, enfatizou Narayan Bhusal, estudante de Ph.D. na LSU. “Nosso método é extremamente eficiente e economiza tempo em comparação aos métodos tradicionais. Este é um evento emocionante para o futuro da tecnologia quântica no espaço livre. "
Pesquisadores financiados pelo Exércitodemonstrar uma abordagem de aprendizado de máquina que corrige a distorção quântica de informações em sistemas compostos de fótons, melhorando as perspectivas de implantação de tecnologias de sensoriamento quântico e comunicação quântica no campo de batalha.
Crédito: LSU
De acordo com a equipe de pesquisa, estaA tecnologia quântica demonstra a capacidade de codificar vários bits de informação em um único fóton em protocolos de comunicação realistas sujeitos à turbulência atmosférica.
“Nossa tecnologia é de grande importância paracomunicação óptica e criptografia quântica - conclui Omar Maganya Loaisa, professor associado de física na LSU. "No momento, estamos explorando maneiras de implementar nossa estrutura de aprendizado de máquina como parte da Louisiana Optical Network Initiative para torná-la mais inteligente, segura e quântica."
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Flutuação - qualquer desvio aleatóriode qualquer valor. Na mecânica quântica, o desvio do valor médio de uma variável aleatória que caracteriza um sistema de um grande número de partículas interagindo caoticamente; tais desvios são causados pelo movimento térmico das partículas ou efeitos da mecânica quântica.
A óptica adaptativa é um ramo da óptica que estuda métodos de eliminação de distorções irregulares decorrentes da propagação da luz em um meio não homogêneo usando elementos ópticos controlados.