Эксперты: Приемы искусственного интеллекта позволяют пересмотреть тайны квантовых систем

Физики впервые рассказали, что машина может восстановить квантовую систему, основанную на относительно небольшом количестве экспериментальных измерений. Новый метод позволит ученым исследовать системы частиц быстрее, чем традиционный.


Комплексные системы, которые потребовали бы тысячи лет для реконструкции при использовании привычных методов, можно полностью проанализировать в течение нескольких часов.

Исследование будет полезно для развития квантовых компьютеров и общего применения в квантовой механике, о чем исследователи сообщили Nature Physics 26 февраля.

«Мы показали, что машинный интеллект может реконструировать квантовую систему довольно компактным образом, – говорит соавтор исследования Джузеппе Карлео, научный сотрудник Центра вычислительной квантовой физики Института Уоллирона, расположенного в Нью-Йорке. – Теперь мы можем эффективно расширить возможности экспериментов».

Системы таких частиц, как электроны, могут существовать во множестве разных конфигураций, возникновение каждой из которых имеет определенную вероятность. У каждого электрона может быть либо восходящий, либо нисходящий спин. В квантовой сфере ненаблюдаемые системы не отвечают ни одному из этих механизмов. Вместо этого систему можно рассматривать как находящуюся во всех возможных конфигурациях одновременно.

Переплетение частиц еще более усложняет ситуацию: частицы уже не могут рассматриваться как отдельные объекты, даже если физически разделены. Обычные методы просто неприменимы к сложным квантовым системам.

Исследователи протестировали программное обеспечение, используя макет экспериментальных наборов данных на основе различных квантовых систем. Программное обеспечение намного превзошло традиционные методы.