عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
الائتمان: يوهان جارنستاد/ الأكاديمية السويدية الملكية للعلوم
استخدم العلماء الذكاء الاصطناعي لاكتشاف طريقة أسهل لتشكيل تشابك الكم بين الجزيئات دون الذرية ، مما يمهد الطريق لتقنيات الكم الأكثر بساطة.
عندما تصبح جزيئات مثل الفوتونات متشابكة ، يمكنها مشاركة خصائص الكم – بما في ذلك المعلومات – بغض النظر عن المسافة بينها. هذه الظاهرة مهمة في الفيزياء الكم وهي واحدة من الميزات التي تصنع أجهزة الكمبيوتر الكم قوية جدا.
لكن روابط التشابك الكمومي قد أثبتت عادة تحديا للعلماء لتشكيلها. هذا لأنه يتطلب تحضير زوجين متشابكين منفصلين ، ثم قياس قوة التشابك-يسمى قياس حالة الجرس-على فوتون من كل من الأزواج.
تتسبب هذه القياسات في انهيار نظام الكم وتترك الفوتونات غير المقاسة متشابكة ، على الرغم من عدم تفاعلها مباشرة مع بعضها البعض. يمكن استخدام عملية “تبديل التشابك” هذه في النقل عن بعد الكم.
في دراسة جديدة ، نشرت في 2 ديسمبر 2024 في المجلة رسائل المراجعة البدنية، العلماء يستخدمون Pytheus، أداة AI التي تم إنشاؤها خصيصًا لتصميم التجارب البصرية الكمومية. بدأ مؤلفو الورقة في البداية لإعادة إنتاج بروتوكولات ثابتة لمبادلة التشابك في الاتصالات الكمومية. ومع ذلك ، استمرت أداة الذكاء الاصطناعى في إنتاج طريقة أبسط بكثير لتحقيق تشابك الكم للفوتونات.
“تمكن المؤلفون من تدريب شبكة عصبية على مجموعة من البيانات المعقدة التي تصف كيف قمت بإعداد هذا النوع من التجربة في العديد من الظروف المختلفة ، وتعلمت الشبكة بالفعل الفيزياء وراءها ،” صوفيا فاليكورسا، فيزيائي أبحاث لمبادرة التكنولوجيا الكمومية في سيرن، الذي لم يشارك في البحث الجديد ، أخبر Live Science.
متعلق ب: تم تجهيز البيانات الكمومية جنبًا إلى جنب مع “البيانات الكلاسيكية” في نفس الاتصال الألياف البصرية للمرة الأولى
الاستفادة من الذكاء الاصطناعي لتبسيط تشابك الكم
اقترحت أداة الذكاء الاصطناعى أن تشابك يمكن أن تظهر لأن مسارات الفوتونات لا يمكن تمييزها: عندما يكون هناك العديد من المصادر المحتملة التي كان يمكن أن تأتي منها الفوتونات ، وإذا أصبحت أصولها غير قابلة للتمييز من بعضها البعض ، فيمكن إنتاج التشابك بينهما عندما لا يوجد شيء من قبل.
على الرغم من أن العلماء كانوا متشككين في البداية في النتائج ، إلا أن الأداة استمرت في إرجاع نفس الحل ، لذلك اختبروا النظرية. من خلال ضبط مصادر الفوتون والتأكد من عدم تمييزها ، أنشأ الفيزيائيون شروطًا حيث يكتشف الكشف عن الفوتونات في مسارات معينة أن اثنين آخرين ظهروا متشابكين.
قام هذا الاختراق في الفيزياء الكمومية بتبسيط العملية التي يمكن من خلالها تشكيل التشابك الكمومي. في المستقبل ، يمكن أن يكون لها آثار على الشبكات الكمومية المستخدمة في المراسلة الآمنة ، مما يجعل هذه التقنيات أكثر جدوى.
وقال فاليكورسا: “كلما تمكننا من الاعتماد على التكنولوجيا البسيطة ، كلما تمكنا من زيادة نطاق التطبيقات”. “يمكن أن يكون لإمكانية بناء شبكات أكثر تعقيدًا يمكن أن تتفرع في هندسة مختلفة تأثير كبير فيما يتعلق بالحالة الفردية إلى النهاية.”
المقالات ذات الصلة
–قد يتم حل لغز الفيزياء القديم قريبًا ، وذلك بفضل Einstein والحوسبة الكمومية
—النيو الجديد الحوسبة الحوسبة يحطم الرقم القياسي العالمي
-يظهر Quantum 'Yin-yang' فوتنين متشابكين في الوقت الفعلي
ما إذا كان من العملي توسيع نطاق التكنولوجيا في عملية قابلة للحياة تجاريًا ، ومع ذلك ، فإن الضوضاء البيئية وعيوب الجهاز قد تسبب عدم الاستقرار في نظام الكم.
قدمت الدراسة الجديدة أيضًا حجة مقنعة لاستخدام الذكاء الاصطناعي كأداة بحثية من قبل الفيزيائيين. وقال فاليكورسا: “إننا نبحث أكثر في تقديم الذكاء الاصطناعي ، ولكن لا يزال هناك القليل من الشكوك ، ويرجع ذلك في الغالب إلى دور الفيزيائي بمجرد أن نبدأ في الذهاب على هذا النحو”. “إنها فرصة للحصول على نتيجة مثيرة للاهتمام للغاية وتظهر بطريقة مقنعة للغاية كيف يمكن أن تكون هذه أداة يستخدمها الفيزيائيون.”