Oamenii de știință au descoperit cu ajutorul AI o modalitate mai ușoară de a obține starea de inseparabilitate cuantică
Oamenii de știință au apelat la inteligența artificială (AI) pentru a descoperi o modalitate mai ușoară de a obține starea de inseparabilitate cuantică între particule subatomice, deschizând drumul spre tehnologii cuantice mai simple, transmite miercuri Live Science.
Atunci când particule precum fotonii intră în starea de inseparabilitate cuantică, ei împărtășesc proprietăți cuantice - inclusiv informație - indiferent de distanța dintre ei. Acest fenomen este extrem de important în fizica cuantică, demonstrând că la nivel cuantic informația poate călători dintr-un capăt în celălalt al Universului instantaneu și are aplicabilitate în domeniul calculatoarelor cuantice.
Obținerea de legături de inseparabilitate cuantică între subparticule s-au dovedit o mare provocare pentru fizicieni pentru că necesită pregătirea a două perechi de particule separate și apoi este nevoie de măsurarea tăriei acestei legături - denumită măsurătoare a stării Bell - pe câte un foton din fiecare pereche.
Această măsurătoare duce la prăbușirea sistemului cuantic iar cei doi fotoni nemăsurați rămân în stare de inseparabilitate cuantică, chiar dacă nu au interacționat niciodată în mod direct unul cu celălalt. Acest proces de 'schimbare' a stării de inseparabilitate cuantică de pe o pereche de particule pe alta, poate fi folosit în teleportarea cuantică, susține Live Science.
Într-un studiu, publicat la 2 decembrie 2024 în jurnalul Physical Review Letters, oamenii de știință au folosit PyTheus, un instrument AI ce a fost creat în mod specific pentru a concepe experimente de optică cuantică. Autorii studiului au dorit inițial să reproducă protocoalele obișnuite pentru schimbarea stării de inseparabilitate cuantică între particule în comunicațiile cuantice. Însă, instrumentul AI a continuat să propună o metodă mult mai simplă pentru obținerea stării de inseparabilitate cuantică a fotonilor.
'Autorii au reușit să antreneze o rețea neuronală pe un set de date complexe care descriu cum se organizează un astfel de experiment în numeroase condiții diferite, iar rețeaua a reușit să învețe fizica din spatele acestui experiment', a declarat pentru Live Science Sofia Vallecorsa, fizician în cadrul Inițiativei pentru tehnologie cuantică a CERN, care nu a participat la această cercetare.
Instrumentul AI a propus că relația de inseparabilitate cuantică poate apărea pentru că direcțiile de propagare ale fotonilor erau de nedistins: atunci când sunt mai multe posibile surse de unde pot proveni fotonii, iar originile lor devin imposibil de distins între ele, starea de inseparabilitate cuantică poate fi obținută între aceste particule atunci când nu exista în prealabil.
Deși oamenii de știință au fost inițial sceptici cu privire la rezultate, instrumentul AI a continuat să le ofere, din nou și din nou aceeași soluție, așa că până la urmă au testat-o. Prin ajustarea surselor de fotoni și după ce s-au asigurat că acestea nu pot fi distinse, fizicienii au creat condițiile în care detectarea a doi fotoni de pe anumite direcții garanta că ceilalți doi fotoni erau în stare de inseparabilitate cuantică.
Această descoperire importantă în domeniul fizicii cuantice a simplificat procesul de obținere a stării de inseparabilitate cuantică. În viitor, acest proces poate avea implicații pentru rețelele cuantice folosite pentru securizarea informațiilor, făcând aceste tehnologii mult mai fezabile.
'Cu cât te bazezi mai mult pe tehnologii simple, cu atât poți dezvolta gama de aplicații. Posibilitatea de a construi rețele mai complexe, care se pot ramifica în diferite geometrii, ar putea avea un impact major', a mai susținut Sofia Vallecorsa.
Cu toate acestea, rămâne de văzut dacă transformarea acestei tehnologii într-un proces viabil din punct de vedere economic este practică, pentru că zgomotul de mediu și imperfecțiunile dispozitivelor pot produce ușor instabilitate în fragilele sisteme cuantice.
Noul studiu a demonstrat însă și altceva foarte important. El oferă argumente convingătoare pentru folosirea AI ca instrument de cercetare de către fizicieni. 'Avem în vedere introducerea sistemelor AI, dar ne confruntăm încă și cu puțin scepticism, în mare parte din cauza diminuării rolului fizicianului în propriul domeniu de excelență, odată ce începem să mergem pe acest drum', a mai comentat Vallecorsa. AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Simona Aruştei)
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - [email protected].
Alte știri din categorie
Unelte făcute din oase de elefant și de hipopotam vorbesc despre ingeniozitatea hominizilor pre-sapiens
Uneltele confecționate din oase de elefant și de hipopotam, datând de aproximativ 1,5 milioane de ani și descoperite în Tanzania oferă noi date cu privire la un important pas evolutiv al hominizilor pre-sapiens, și anume manufacturarea sistematică a unor unelte din alte materiale decât piatra, conform unui nou studiu, transmite miercuri Reuters.
O nouă amânare a lansării Starship, mega-racheta lui Elon Musk
Compania SpaceX a lui Elon Musk a amânat din nou, miercuri, cel de-al optulea zbor de test al mega-rachetei sale Starship, cea mai puternică proiectată vreodată. Următoarea tentativă de lansare va avea loc cel mai devreme joi, transmite AFP. Cu o înălțime de 123 de metri - aproximativ cât o clădire cu 40 de etaje -, racheta S
Un vaccin experimental al Roche/BioNTech dă rezultate preliminare promițătoare în lupta împotriva cancerului pancreatic
Jumătate dintre pacienții care au primit, după o intervenție chirurgicală, un vaccin experimental pentru cancerul pancreatic dezvoltat de Roche și BioNTech, în cadrul unui studiu aflat în faza incipientă, erau încă în viață, majoritatea fără semne de recidivă a bolii la peste trei ani după tratament, au anunțat cercetătorii, informează miercur
Japonia/Ploaia oferă speranțe pentru stingerea celui mai grav incendiu forestier din ultimii 50 de ani
Autoritățile nipone au continuat miercuri lupta cu cel mai grav incendiu forestier înregistrat în Japonia în ultima jumătate de secol, soldat cu un mort și evacuarea a circa 4.000 de persoane, sperând în același timp că ploaia care a început să cadă în nordul țării le va ușura povara, transmite AFP. In
Astronauții capsulei Boeing Starliner, 'blocați' pe ISS timp de 9 luni, vor reveni pe Pământ după 12 martie
Astronauții Butch Wilmore și Suni Williams, care au format echipajul capsulei Boeing Starliner în zborul său de încercare, se pregătesc să-și încheie șederea neașteptat de lungă în spațiu ce a dat naștere la controverse, urmând să se întoarcă acasă după 12 martie, transmite miercuri Space.com. Cei doi astron
Indonezia utilizează tehnologia de însămânțare a norilor pentru a reduce inundațiile din Jakarta
Autoritățile indoneziene au demarat miercuri procedura de însămânțare a norilor în speranța că ploile vor scuti astfel capitala țării, Jakarta, unde inundațiile au provocat moartea unui copil și au dus la strămutarea a mii de persoane, informează AFP. Ploile puternice au început luni, provocând inundații la Jakart
Astronauții americani blocați pe ISS spun că nu există motive politice pentru întârzierea revenirii lor pe Terra
Cei doi astronauți americani care au rămas blocați pe Stația Spațială Internațională (ISS) din luna iunie a anului trecut au respins speculațiile potrivit cărora întârzierea readucerii lor pe Terra ar avea cauze politice, informează DPA. ''Din punctul meu de vedere, politica nu are nicio implicare în asta'', a
Sonda solară indiană Aditya-L1 a surprins o puternică erupție solară
Prima sondă solară indiană, Aditya-L1, a surprins o puternică erupție solară la un nou nivel de detaliu, încă de la începutul observațiilor sale științifice, conform unui material publicat marți de Space.com. De la punctul său de observație L1 (punctul Lagrange 1 între Soare și Pământ, unde atracția gravitațională a cel
Grecia/ Școlile se redeschid în Santorini după scăderea activității seismice
Școlile de pe insula grecească Santorini și de pe alte insule din apropiere din Marea Egee s-au redeschis marți, după aproape o lună de închidere cauzată de o activitate seismică intensă, au indicat autoritățile, informează AFP. Redeschiderea școlilor este însoțită de revenirea treptată a locuitorilor din Santorini, mulți dintre ei
Reunion/ Bilanțul ciclonului Garance urcă la cinci morți
Bilanțul deceselor provocate de ciclonul Garance, care a lovit vineri insula franceză Reunion din Oceanul Indian, a crescut la cinci după descoperirea cadavrului unui bărbat, a anunțat prefectura, transmite marți AFP. Trupul bărbatului, care fusese dat dispărut, a fost găsit luni de lucrătorii municipali care curățau zona din jurul unui iaz. A
Cel mai mare aisberg din lume a rămas imobilizat lângă o insulă bogată în faună
Cel mai mare aisberg din lume pare să se fi oprit la o distanță de aproximativ 70 de kilometri de o insulă îndepărtată din Antarctica, ceea ce ar putea evita o coliziune de temut cu acea importantă zonă de reproducere a faunei și a florei, a anunțat marți grupul de cercetare British Antarctic Survey, relatează AFP. Acest colosal platou d
Indonezia/ Sute de locuitori, evacuați după inundațiile produse în Jakarta
Sute de locuitori au fost evacuați marți din zeci de cartiere inundate din suburbiile orașului Jakarta după ce ploile torențiale care s-au abătut asupra capitalei indoneziene și a împrejurimilor au provocat revărsarea mai multor râuri, informează AFP. Mai multe zone din metropola de 30 de milioane de locuitori au fost paralizate du
Japonia se confruntă cu cel mai grav incendiu de vegetație din ultimii 50 de ani, care continuă să avanseze
Pompierii niponi au continuat marți să lupte cu flăcările celui mai grav incendiu de pădure cu care Japonia s-a confruntat în ultima jumătate de secol, care a cauzat deja moartea unei persoane și evacuarea a aproape 4.000 de oameni și care continuă să avanseze, informează AFP. După cinci zile de la izbucnirea incendiului, imaginile filmate din elicopter
SpaceX amână lansarea megarachetei sale Starship
Compania privată SpaceX, înființată de Elon Musk, a anulat în ultimul moment lansarea de luni a megarachetei sale Starship, cea mai mare și mai puternică proiectată vreodată, din cauza unei probleme identificate la nivelul vehiculului spațial, informează AFP. 'Nu vom decola astăzi', a anunțat în cele din urmă Dan Huot, un manager al c