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物理学家利用人工智能设计量子力学实验

本文摘要:维也纳大学研究人员安东齐林格(AntonZeilinger)及其团队设计了一种取名为Melvin的人工智能算法,期望利用人工智能技术来前进量子力学的研究。他们的研究成果已公开发表在《物理评论快报》上。 量子力学是最令人欺骗的科学领域之一,即使最杰出的物理学家也指出,量子力学非常复杂。 正如英国诺丁汉大学的迈克尔梅瑞菲尔德(MichaelMerrifeld)所说:如果量子力学没把你弄糊涂,那么这是因为你还没确实解读它。 因此,设计量子力学实验很艰难。

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维也纳大学研究人员安东齐林格(AntonZeilinger)及其团队设计了一种取名为Melvin的人工智能算法,期望利用人工智能技术来前进量子力学的研究。他们的研究成果已公开发表在《物理评论快报》上。  量子力学是最令人欺骗的科学领域之一,即使最杰出的物理学家也指出,量子力学非常复杂。

正如英国诺丁汉大学的迈克尔梅瑞菲尔德(MichaelMerrifeld)所说:如果量子力学没把你弄糊涂,那么这是因为你还没确实解读它。  因此,设计量子力学实验很艰难。然而,如果我们期望研发量子计算机或量子加密技术,那么这样的实验至关重要。

  设计量子力学实验很艰难  齐林格的团队指出,如果人类思维很难解决问题量子力学问题,那么没人工干预的大脑也许将可以更容易设计出有这种实验。  这一概念的明确提出者是博士生马里奥科伦(MarioKrenn)。他曾尝试设计一种实验,利用激光和镜子去构建特定量子态。在这一过程中,他发现自己只是在做到庞加莱,而计算机算法也可以展开这样的庞加莱,并且速度更加慢。

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  他回应:因此我定义了目标,研发了算法,让算法整夜运营。第二天上午,算法分解了结果文件。这是令人兴奋的一天。

  在运营过程中,Melvin算法不会人组量子力学实验的有所不同模块(即上述的激光和镜子),并检查作为结果的量子态。  这一算法可以随机运营多种配备。如果随机配备得出结论必须的结果,那么Melvin将对其展开修改。

这一算法还可以总结经验,忘记什么样的配备带给什么样的结果,随后在必须情况下用于这些配备。  我依然很难直观地解读到底再次发生了什么  齐林格的团队回应,到目前为止,算法设计了一些人工无法想起的实验,而某些实验配备的工作方式很难解读。这与人工设计的实验有相当大有所不同。

科伦回应:我依然很难直观地解读,到底再次发生了什么。  该团队用于Melvin去尝试Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)量子态。在这样的量子态中,多达两个光子经常出现纠结。

Melvin设计了51种能带给纠结态的实验,而其中之一构建了GHZ态。  对于量子力学研究,人工智能目前还无法几乎代替人类。Melvin的运营结果仍必须人工去分析。

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不过这也带给了一个问题:如果Melvin的运营结果过于怪异,人们无法解读,那么又不会再次发生什么?。


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