یک گام نزدیک‌تر به اینترنت کوانتومی با کمک هوش مصنوعی

به گزارش ایسنا، دانشمندان از هوش مصنوعی برای کشف روش ساده‌تری برای ایجاد درهم تنیدگی کوانتومی بین ذرات زیراتمی استفاده کرده‌اند که راه را برای توسعه ساده‌تر فناوری‌های کوانتومی هموار می‌کند.

به نقل از اسپیس، وقتی ذراتی مانند فوتون‌ها در هم پیچیده می‌شوند، می‌توانند خصوصیات کوانتومی از جمله اطلاعات را بدون توجه به فاصله بین خود به اشتراک بگذارند. این پدیده در فیزیک کوانتومی مهم است و یکی از ویژگی‌هایی است که رایانه‌های کوانتومی را بسیار قدرتمند می‌کند.

با این وجود شکل گیری پیوندهای درهم تنیدگی کوانتومی معمولا برای دانشمندان چالش‌برانگیز بوده است زیرا ایجاد در هم تنیدگی، نیاز به آماده‌سازی دو جفت درهم تنیده جداگانه دارد، سپس قدرت درهم تنیدگی روی هر فوتون از هر یک از جفت‌ها باید اندازه‌گیری شود.

این اندازه‌گیری‌ها باعث فروپاشی سیستم کوانتومی می‌شود و دو فوتون اندازه‌گیری نشده در هم تنیده باقی می‌مانند، علی‌رغم اینکه هرگز مستقیما با یکدیگر برهم‌کنش نداشته‌اند. این فرآیند موسوم به «تبادل درهم تنیدگی» می‌تواند برای تله‌پورت کوانتومی استفاده شود.

در ‌مطالعه‌ای جدید دانشمندان از یک ابزار هوش مصنوعی به نام PyTheus که به طور خاص برای طراحی آزمایش‌های کوانتومی-اپتیکی ساخته شده است، استفاده کردند. نویسندگان مقاله در ابتدا به بازتولید پروتکل های ایجاد شده برای مبادله درهم تنیدگی در ارتباطات کوانتومی پرداختند. با این حال، ابزار هوش مصنوعی روش بسیار ساده‌تری را برای دستیابی به درهم تنیدگی کوانتومی فوتون‌ها ارائه کرد.

استفاده از هوش مصنوعی برای ساده‌سازی درهم تنیدگی کوانتومی

ابزار هوش مصنوعی پیشنهاد می‌کند که درهم تنیدگی از آن جایی می‌تواند پدیدار شود که مسیرهای فوتون‌ها غیرقابل تشخیص هستند. وقتی چندین منبع احتمالی وجود داشته باشد که فوتون‌ها می‌توانند از آن‌ها آمده باشند، و منشا آنها از یکدیگر غیرقابل تشخیص باشد، آنگاه می‌توان درهم‌تنیدگی را بین آنها ایجاد کرد در حالی که قبلا وجود نداشته است.

اگرچه دانشمندان در ابتدا نسبت به نتایج مشکوک بودند، اما ابزار مدام همان راه حل را ارائه می‌کرد، بنابراین آنها این نظریه را آزمایش کردند. با تنظیم منابع فوتون و اطمینان از غیرقابل تشخیص بودن آنها، فیزیکدانان شرایطی را ایجاد کردند که در مسیرهای خاصی تضمین می‌شد که دو فوتون در هم تنیده می‌شوند.

این پیشرفت در فیزیک کوانتومی، فرآیند شکل گیری درهم تنیدگی کوانتومی را ساده کرده است. در آینده، این دستاورد می‌تواند پیامدهایی برای شبکه‌های کوانتومی مورد استفاده برای پیام‌رسانی امن داشته باشد و این فناوری‌ها را بسیار عملی‌تر کند.

با این حال، این که آیا ارائه گسترده این فناوری به شکل تجاری ممکن است یا خیر، هنوز مشخص نیست، زیرا نویزهای محیطی و نقص دستگاه می‌تواند باعث بی‌ثباتی در سیستم کوانتومی شود.