Învățarea automată a ajutat la corectarea informațiilor distorsionate din sistemele cuantice

Când fotonii sunt folosiți ca purtători de informații cuantice pentru transmisia de date, este adesea

distorsionate din cauza fluctuațiilor mediului. Ele distrug stările cuantice fragile necesare pentru conservarea acestuia.

Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Louisiana (LSU) au folosit învățarea automată pentru a corecta distorsiunea informațiilor în sistemele cuantice formate din fotoni. Publicat înTehnologii cuantice avansate lucrarea a demonstrat că metodeleÎnvățarea automată folosind funcțiile de auto-învățare și auto-dezvoltare ale rețelelor neuronale artificiale va ajuta la corectarea informațiilor distorsionate. Noul rezultat este superior protocoalelor tradiționale care se bazează pe optica adaptivă convențională.

„Suntem încă în stadii destul de timpurii.înțelegând că metodele de învățare automată pot juca un rol în informatica cuantică, explică femeia dr. Sarah Gamble, manager de program la US Army Research Office (Army Research Laboratory). "Rezultatul echipei este un pas interesant înainte în dezvoltarea acestei înțelegeri."

Pentru acest studiu, echipa a folosit un tip de rețea neuronală pentru a corecta modurile de lumină spațială distorsionate la un nivel de foton unic.

„Distorsiunea de fază aleatorie este una dintre cele mai multeprovocări mari atunci când se utilizează moduri de lumină spațială într-o gamă largă de tehnologii cuantice, cum ar fi comunicarea cuantică, criptografia cuantică și detectarea cuantică ”, a subliniat Narayan Bhusal, doctorand la LSU. „Metoda noastră este extrem de eficientă și economisește timp comparativ cu metodele tradiționale. Acesta este un eveniment interesant pentru viitorul tehnologiei cuantice în spațiul liber. "

Cercetătorii finanțați de armatăsă demonstreze o abordare de învățare automată care corectează distorsiunea cuantică a informațiilor din sistemele compuse din fotoni, îmbunătățind perspectivele de implementare a tehnologiilor de detectare cuantică și de comunicații cuantice pe câmpul de luptă.
Credit: LSU

Potrivit echipei de cercetare, acest inteligentTehnologia cuantică demonstrează capacitatea de a codifica mai mulți biți de informații într-un singur foton în protocoale de comunicații realiste predispuse la turbulențe atmosferice.

„Tehnologia noastră are o mare importanță pentrucomunicare optică și criptografie cuantică - conchide Omar Maganya Loaisa, profesor asociat de fizică la LSU. „În prezent explorăm modalități de implementare a cadrului nostru de învățare automată ca parte a Inițiativei rețelei optice din Louisiana pentru a-l face mai inteligent, mai sigur și mai cuantic.”

Citeste mai mult

Ascultă-l pe roverul Perseverenței NASA care se mișcă pe Marte

Fizicienii au creat un analog al unei găuri negre și au confirmat teoria lui Hawking. Unde duce?

Oamenii pot rezista la temperaturi foarte scăzute chiar și fără surse de căldură

Fluctuație - orice abatere aleatoriede orice valoare. În mecanica cuantică, abaterea de la valoarea medie a unei variabile aleatorii care caracterizează un sistem al unui număr mare de particule care interacționează haotic; astfel de abateri sunt cauzate de mișcarea termică a particulelor sau de efectele mecanice cuantice.

Optica adaptivă este o ramură a opticii care studiază metodele de eliminare a distorsiunilor neregulate care rezultă din propagarea luminii într-un mediu neomogen folosind elemente optice controlate.