Машинное обучение помогло исправить искаженную информацию в квантовых системах

Исследователи, финансируемые армией США, продемонстрировали подход машинного обучения, который корректирует квантовую информацию в системах, состоящих из фотонов. Разработка улучшит перспективы развертывания технологий квантового зондирования и квантовых коммуникаций на поле боя.

Когда фотоны используются в качестве носителей квантовой информации для передачи данных, она часто искажается из-за флуктуаций окружающей среды. Они разрушают хрупкие квантовые состояния, необходимые для ее сохранения.

Исследователи из университета штата Луизиана (LSU) использовали машинное обучение для исправления искажения информации в квантовых системах, состоящих из фотонов. Опубликованная в Advanced Quantum Technologies работа продемонстрировала, что методы машинного обучения с использованием самообучающихся и саморазвивающихся функций искусственных нейронных сетей помогут исправить искаженную информацию. Новый результат превосходит традиционные протоколы, которые полагаются на обычную адаптивную оптику.

«Мы все еще находимся на довольно ранних стадиях понимания того, что методы машинного обучения могут сыграть роль в квантовой информатике, — объясняет женщина-доктор Сара Гэмбл, руководитель программы в Исследовательском офисе армии США (Армейская исследовательская лаборатория). — Результат команды — захватывающий шаг вперед в развитии этого понимания».

Для этого исследования команда использовала тип нейронной сети для коррекции искаженных пространственных мод света на однофотонном уровне.

«Случайное фазовое искажение — одна из самых больших проблем при использовании пространственных режимов света в широком спектре квантовых технологий, таких как квантовая связь, квантовая криптография и квантовое зондирование, — подчеркнул Нараян Бхусал, докторант LSU. — Наш метод чрезвычайно эффективен и экономичен по времени по сравнению с традиционными методами. Это захватывающее событие для будущего квантовых технологий в свободном пространстве».

Исследователи, финансируемые армией, демонстрируют подход машинного обучения, который исправляет квантовое искажение информации в системах, состоящих из фотонов, улучшая перспективы развертывания технологий квантового зондирования и квантовых коммуникаций на поле боя.
Предоставлено: LSU

По словам исследовательской группы, эта умная квантовая технология демонстрирует возможность кодирования нескольких бит информации в одном фотоне в реалистичных протоколах связи, подверженных атмосферной турбулентности.

«Наша техника имеет огромное значение для оптической связи и квантовой криптографии — заключает Омар Маганья Лоайса, доцент физики LSU. — В настоящее время мы изучаем способы реализации нашей схемы машинного обучения в рамках инициативы Louisiana Optical Network Initiative, чтобы сделать ее более интеллектуальной, безопасной и квантовой».


Читать далее

Послушайте, как ровер НАСА Perseverance передвигается по Марсу

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Люди могут выдерживать очень низкие температуры даже без источников тепла

Флуктуация — любое случайное отклонение какой-либо величины. В квантовой механике — отклонение от среднего значения случайной величины, характеризующей систему из большого числа хаотично взаимодействующих частиц; такие отклонения вызываются тепловым движением частиц или квантовомеханическими эффектами.

Адаптивная оптика — раздел оптики, изучающий методы устранения нерегулярных искажений, возникающих при распространении света в неоднородной среде, с помощью управляемых оптических элементов.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости