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
O nouă speranță pentru tratarea anumitor tipuri de cancere mamare agresive
Un nou tratament reduce cu aproape 50% riscurile de progresie și chiar de deces cauzate de o anumită formă de cancer mamar, pentru care nu au fost făcute progrese terapeutice semnificative de peste 10 ani, potrivit unui studiu publicat luni, informează AFP. Oamenii de știință au prezentat rezultatele studiului lor la reuniunea anuală a Societății americane de
Vulcanul Etna a erupt din nou; aeroportul din regiune rămâne deschis
Vulcanul Etna, situat în insula mediteraneeană Sicilia, a erupt din nou, informează DPA. Cel mai mare vulcan activ din Europa aruncă lavă incandescentă și cenușă de la primele ore ale zilei de luni. Institutul italian de geofizică și de vulcanologie (INGV) a raportat observarea unui flux piroclastic - o avalanșă de cenușă, gaze, și roci de
Spania a înregistrat vineri cea mai caldă zi de mai din istoria măsurătorilor sale meteorologice
Spania a înregistrat vineri cea mai caldă zi de mai din istoria măsurătorilor sale meteorologice, cu o temperatură medie de peste 24°C în toată țara, a anunțat luni Agenția Meteorologică Spaniolă (Aemet), transmite AFP. Vineri, 30 mai, a fost cea mai caldă zi din luna mai în Spania continentală de la începutul seriei măsurătorilor m
Cel puțin 34 de morți în nord-estul Indiei în urma unor inundații puternice
Cel puțin 34 de persoane au murit în regiunea de nord-est a Indiei după ce ploi torențiale au provocat alunecări de teren în ultimele patru zile, au anunțat luni autoritățile și presa, în timp ce departamentul meteorologic a prognozat că precipitațiile abundente vor continua, informează Xinhua. Peste o mie de turiști rămași b
Un laborator francez își propune să adapteze stridiile la un mediu mai acid
Scoicile și alte specii de moluște se confruntă cu o creștere a acidității oceanelor care le afectează cochiliile din carbonat de calciu, iar un laborator francez încearcă să găsească soluții pentru adaptarea stridiilor la un mediu acvatic cu o aciditate mai mare, transmite luni AFP. ''Uitați-vă, cât de albe au devenit: aci
Ploi musonice în India/ Cel puțin 30 de morți, potrivit unui nou bilanț
Cel puțin 30 de persoane au murit în nord-estul Indiei în urma inundațiilor și a alunecărilor de teren produse după ploile musonice din ultimele două zile, a indicat un nou bilanț oficial dat publicității duminică, informează AFP. Responsabili ai serviciilor de gestionare a dezastrelor au precizat că opt persoane au murit în statul Assam și n
ESA50/ Agenția Spațială Europeană sărbătorește 50 de ani de la înființare - Principalele misiuni și programe de cercetare
De jumătate de secol Agenția Spațială Europeană (ESA) deschide Europa spre spațiul cosmic. La 30 mai 1975, Convenția ESA, actul de naștere al agenției, a fost semnată de 10 state, iar până în prezent s-a extins la 23 de state membre, 2 state membru asociat și un stat cu care cooperează, conform site-ului ESA. Acest an aniversar ofe
Un nou studiu climatologic avertizează asupra posibilității unei schimbări în patternul precipitațiilor
Aproape 2 miliarde de oameni s-ar putea confrunta cu un risc de modificări ale disponibilității apei dacă planeta va continua să se încălzească, conform unui nou studiu publicat la 14 mai în jurnalul Earth's Future și bazat pe simulări pe calculator, transmite vineri Live Science. Concluziile studiului susțin că acest risc are
ESA50/ Agenția Spațială Europeană, în fața unei noi ere în domeniul spațial
Agenția Spațială Europeană (ESA) aniversează jumătate de secol de existență vineri, 30 mai, cu o 'sănătate excelentă' și având în față o nouă eră în domeniul spațial, odată cu sosirea unor noi actori naționali și privați, relatează agenția EFE. Acordul de înființare a ESA a fost semnat la 30 mai 1975, la Paris,
Astronomii examinează o stea care se comportă diferit de oricare alta
Astronomii au descoperit o stea care se comportă diferit de oricare alta observată vreodată, deoarece eliberează o combinație ciudată de unde radio și raze X, motiv pentru care acest astru este considerat un membru exotic al unei clase de obiecte cerești identificate pentru prima dată în urmă cu doar trei ani, informează Reuters. Ea a fo
Ciumă, lepră: Microbi din trecut, examinați de oamenii de știință
De ce durau epidemiile de ciumă atât de mult? Era lepra deja prezentă în America înainte de sosirea europenilor? Adevărați arheologi ai microbilor, oamenii de știință au răspuns la aceste două întrebări studiind bacterii care, în unele cazuri, sunt vechi de câteva milenii, informează AFP. Revista Science a p
ESA50/ România, de 14 ani stat membru al Agenției Spațiale Europene
Agenția Spațială Europeană (ESA) aniversează vineri, 30 mai, 50 de ani de existență. La această dată, în 1975, Convenția ESA a fost semnată de 10 state membre fondatoare. De atunci, ESA s-a extins, potrivit esa.int, la 23 de state membre, inclusiv România, trei membri asociați, patru state cooperante și un acord de cooperare cu Canada.
Elon Musk vrea să trimită o rachetă Starship fără echipaj pe Marte până la sfârșitul anului 2026
La două zile după cel mai recent eșec înregistrat într-o serie de zboruri de testare ale noii sale nave spațiale, megaracheta Starship, Elon Musk a declarat joi că prevede ca acest vehicul futurist să efectueze prima sa călătorie fără echipaj uman spre 'Planeta Roșie' la sfârșitul anului viitor, informează Reuters. El
ESA50/ Agenția Spațială Europeană sărbătorește 50 de ani de la înființare - primele misiuni
Agenția Spațială Europeană (ESA), care sărbătorește vineri o jumătate de secol de existență, s-a născut dintr-o serie de conferințe interguvernamentale desfășurate între anii 1970 și 1975.Sfârșitul Organizației europene de dezvoltare a lansatoarelor (European Launcher Development Organisation - ELDO) din anii 1970 și numeroasele presiuni pentru schimbare
ESA50/ Agenția Spațială Europeană sărbătorește 50 de ani de la înființare - contextul geopolitic și științific în care a luat naștere
Timp de jumătate de secol, Agenția Spațială Europeană (ESA) deschide Europa spre spațiul cosmic. La 30 mai 1975, Convenția ESA, actul de naștere al agenției, a fost semnată de 10 state, iar până în prezent s-a extins la 23 de state membre, 2 state membru asociat și un stat cu care cooperează, conform site-ului ESA.