Procházejte mapu trojrozměrných pokladů a odhalte kvantové zlato

Hologram pro kvvigintu (vlevo), jak byla vyfotografována během experimentu (vpravo). Fotografický kredit: Markus Rambach

Vědci našli kvantové zlato – a vytvořili nové slovo – pomocí strojového učení k efektivní navigaci v 20rozměrné kvantové mapě pokladů.

Fyzik Dr. Markus Rambach z Centra excelence ARC pro technické kvantové systémy (EQUS) na University of Queensland uvedl, že tým dokáže najít neznámé kvantové stavy rychleji a přesněji pomocí techniky známé jako samořízená tomografie.

Tým také představil „quvigint“, který je jako qubit (kvantová verze klasického bitu, který nabývá hodnot „0“ nebo „1“), kromě toho, že vezme 20 možných hodnot, nikoli dvě.

Dr. Rambach uvedl, že vysoce dimenzionální kvantové stavy, jako jsou kvviginty, jsou ideální pro bezpečné ukládání a odesílání velkého množství informací. Hledání neznámých stavů se ve vyšších dimenzích stává stále obtížnějším, protože stejné měřítko, které dává kvantovým zařízením jejich sílu, také omezuje naši schopnost je popsat.

Řekl, že tento problém je podobný navigaci ve výškové kvantové mapě pokladů.

„Víme, kde jsme a že existuje poklad, ale nevíme, kterou cestou se tam dostat,“ řekl Dr. Rambach. “Standardní tomografie tento problém řeší tak, že nejprve určí, kterými směry se podívat, aby se ujistil, že pokryjete celou mapu, poté shromáždí a uloží všechna relevantní data a nakonec data zpracuje, aby našel poklad.

“Místo toho používáme samořízenou tomografii k náhodnému výběru dvou směrů, vyzkoušíme oba, vybereme ten, který nás přibližuje pokladu na základě vodítek z algoritmu strojového učení, a opakujeme, dokud se tam nedostaneme.”

„Tato technika šetří spoustu času a energie, což znamená, že poklad – neznámý Quvigint – najdeme mnohem rychleji a snadněji.“

Navigace ve výškové kvantové mapě pokladů

Navigace ve výškové kvantové mapě pokladů, počínaje zeleným bodem a konče červeným bodem (poklad!). Uznání: American Physical Society

Pro ilustraci techniky tým simuloval quvigintu pohybující se atmosférou, jako by se používal k odesílání kvantových informací mezi dvěma body na Zemi nebo na satelit.

Jak se Quvigint pohybuje, je modifikován atmosférickými turbulencemi.

Standardní tomografie je velmi náchylná na tento typ hluku, ale pomocí samo-vedené tomografie byl tým schopen rekonstruovat původní Quvigintu s vysokou rekonstrukcí přesnost.

Dr. Jacqui Romero, také na EQUS a UQ, uvedl, že samořízená tomografie se liší od jiných metod hledání neznámých kvantových stavů.

„Samořízená tomografie je účinná, přesná, robustní proti hluku a snadno škálovatelná do vysokých dimenzí, jako je Quvigints,“ řekl Dr. Romero. „Self-guided tomography is a robust tomography method that is agnostic to the physical system and can also be applied to other systems such as atom or ions.“

Výsledky budou zveřejněny v Dopisy o fyzickém vyšetření.

Odkaz: „Robustní a účinná vysokodimenzionální kvantová stavová tomografie“ od Markuse Rambacha, Mahdi Qaryana, Michaela Kewminga, Christophera Ferrieho, Andrewa G. Whitea a Jacquiline Romera, 10. března 2021, Dopisy o fyzickém vyšetření.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.100402

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Líheň je otevřená, stanici zabírá 10 členů posádky

Nově přidaný personál stanice, který se skládal z 10 členů, se shromáždil v servisní jednotce Zvezda, aby uspořádali uvítací ceremoniál s rodinnými příslušníky a...

Chronické virové infekce mohou mít hluboký trvalý účinek na imunitu člověka, podobně jako stárnutí

Analýza topologie sítě funkce imunitního systému představující desítky integrovaných buněčných odpovědí, které jsou během odstraňování viru hepatitidy C u lidí obráceny. Zkoumané signální...

Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR Trilobité měli při dýchání jednu nohu Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. ...

“Čmáranice světla” v reálném čase

Vědci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli zjednodušený algoritmus pro převod volně nakreslených čar na standardním stolním procesoru na hologramy. Dramaticky snižují náklady na...

Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost Pod zeleným...

Newsletter

Subscribe to stay updated.