Noah Frank, Virginia Tech tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri(Soldan) Valid Saad və Alexander DeRieux, İsgəndəriyyədə Akademik Bina Birincisinin açılışında yeni eQMARL çərçivələrini təqdim edirlər. Müəllif: Luke Hayes, Virginia Tech

Məlumat ötürmək üçün bir cihazdan – e-poçt, mətn mesajı, istənilən məlumat ötürülməsi – istifadə etdiyiniz zaman həmin ötürmədəki məlumat açıq internetdən keçir və orada ələ keçirilə bilər. Bu cür rabitə, həmçinin internet bağlantısından, o cümlədən ötürmənin hər iki ucunda simsiz siqnaldan asılıdır.

Bəs iki — 10, 100 və ya 1000 — obyekt təhlükəsizlik və ya bağlantı ilə bağlı heç bir problem olmadan məlumat ötürə biləcək şəkildə birləşdirilə bilsəydi necə olardı?

Virciniya Texnologiya Universitetinin doktorantura tələbəsi və Bredli Elektrik və Kompüter Mühəndisliyi Bölməsinin Bredli təqaüdçüsü olan Aleksandr DeRieux, professor Vəlid Saadın məsləhəti ilə kvant dolaşıqlığından istifadə etməklə mübarizə aparmağa başladı. Bir sözlə, onlar kvant bitlərinin və ya kubitlərin unikal xüsusiyyətlərindən məlumat ötürmə metodu kimi istifadə etdilər.

DeRieux dedi: “Atomaltı baxımdan baxdıqda, atomlar təcrid olunmuş şəkildə mövcud deyillər – onlar titrəyirlər. Bu titrəmələr yaxınlıqdakı digər atomlara təsir göstərir. Dolaşıqlıq ətrafımızdakı fiziki məkanın quruluşundan və atomların bir-biri ilə necə daxili əlaqədə olduğundan təsirli şəkildə istifadə edir.”

Fəlakət ssenarilərində kvant dolaşıqlığı

Cari hadisələrə əsaslanaraq, İsgəndəriyyədəki Qabaqcıl Hesablama İnstitutunda yerləşən DeRieux komandası, dronların meşə yanğınları ilə mübarizə aparma potensialını və ya simsiz siqnalın kəsilə biləcəyi digər fəlakət yardım ssenarilərində istifadə olunma potensialını araşdırdı.

Komandanın eQMARL (dolaşıq kvant çoxagentli gücləndirmə öyrənməsi) adlandırdığı yeni çərçivə , həm klassik hesablama, həm də dolaşıq olmayan kvant baza xətləri üzərində kvant dolaşıqlığından istifadə edərək performansda nəzərəçarpacaq dərəcədə yaxşılaşma göstərdi. İş arXiv preprint serverində dərc olunub.

DeRieux dedi: “Biz texnologiyanı və çərçivəni hazırladıq, sonra isə onun istifadə edilə biləcəyi tətbiqi düşündük”.

“Bizim hazırladığımız şey, əslində, qubit cütlüyünün bir yarısına bir şey etdikdə, o biri yarısına da bir şey etdiyi faktından istifadə edən bir öyrənmə sxemidir. Onun nə etdiyinin bizim üçün əhəmiyyəti yoxdur, sadəcə dəyişiklik baş verir.”

DeRieux və komandası fevral ayında İsgəndəriyyədə Akademik Bina Birincinin təntənəli açılışında tədqiqatlarını nümayiş etdirdilər, baxmayaraq ki, o, o zaman xəbərdarlıq etmişdi ki, dron fəlakətlərinə cavab olaraq yerləşdirilməsi hələ 10-15 il çəkə bilər. Lakin son aylarda həm riyazi, həm də real dünya sınaqları sahəsindəki irəliləyişlərlə kvantın potensial tətbiqləri sürətlə diqqət mərkəzinə gəlir.

Rabitə və süni intellekt üzərində potensial təsir

Saad bildirib ki, “Kvant texnologiyalarının vədi geniş şəkildə qəbul edilsə də, onların süni intellekt və rabitə sistemlərini necə kökündən dəyişdirə biləcəyi açıq sual olaraq qalır”.

“Tədqiqatımız, kvant və klassik texnologiyaların vahid, əlaqəli bir sistem kimi birlikdə işlədiyi prinsipial birgə dizayn yanaşmaları qurarkən, klassik hüdudlardan kənara çıxan öyrənmə və ünsiyyət çərçivələri dizayn etmək üçün dolaşıqlıq kimi daxili kvant xüsusiyyətlərindən istifadə etməklə bu çətinliyi həll edir.”

Kvant dolaşıqlığı bir sıra potensial tətbiqlər təklif edir, çünki o, fiber optik və ya simsiz şəbəkələrə etibar etmədən təhlükəsiz rabitəyə qapı açır. Tibbi qeydləri paylaşmalı olan bir xəstəxananı nəzərdən keçirin. Açıq internet, bu cür məlumatların açıq şəkildə ötürülməsindən qaçınmaqla aradan qaldırıla bilən bir çox kibertəhlükəsizlik problemi təqdim edir.

Simsiz və süni imkanlarımız (Sİ) yeni və həyəcanverici yollarla böyüməyə davam etsə də , klassik hesablamanın kvantın aşa biləcəyi məhdudiyyətləri var.

DeRieux dedi: “Bu alqoritmlər sadəcə mövcud problemi daha sürətli şəkildə effektiv şəkildə həll edir. Onlar mütləq həmin problemi həll etmək yolumuzu yenidən müəyyənləşdirmirlər. Biz kvantın sizə unikal kvant üstünlükləri verə biləcəyini, smartfonunuzdakı texnologiya ilə əldə edə bilməyəcəyinizi araşdırmaq istədik.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Kvant dolaşıqlığı necə işləyir

Bəs bu iki dolaşıq kubit necə əlaqə qurur? Əslində, onların vəziyyətindəki dəyişiklik dolaşıq kubitə müvafiq təsirlə ölçülə və müəyyən edilə bilər.

Dronlar ətraf mühiti, o cümlədən audio və ya video vasitəsilə təcrübə etdikdə, həmin məlumat qubitə kodlanır. Qubitə amplituda və fazalar kimi daha çox məlumat yerləşdirə bildiyiniz üçün, sadəcə bu vəziyyət dəyişikliklərini çatdırmaq zəngin məlumat verir.

Hər şeyin digər tərəfdən açıqlanması hazırkı klassik sistemlərdən heç də fərqlənmir və bütün proseslər yaxşı qurulmuş kvant fizikasından qaynaqlanır.

Fotonları kiçik, fırlanan toplar kimi düşünün. Onları dolaşdırmaq üçün bir fotonu digərinə çox yaxın yerləşdirmək lazımdır. Bunu etməklə, kiçik topun fırlanma tərzini dəyişdirərək, əslində ikisini bir yerə qoyaraq hər iki fotonun vəziyyətinə məlumat kodlaşdırmaq olar.

Bir dəfə dolaşdıqda, birində baş verən hər hansı bir dəyişiklik, eyni sürünənlərin əks uclarından qalaktikanın əks uclarına qədər nə qədər uzaqda olmalarından asılı olmayaraq, digərində də baş verəcək. Əslində, bu ehtimal bu ilin əvvəlində Beynəlxalq Kosmik Stansiyasında sınaqdan keçirilmişdir .

Gələcək tətbiqlər və imkanlar

Kvant kompüterləri bütün otaqlardan tutmuş universalın ölçüsünə, salfet üzərinə sığan daha sıxlaşdırılmış versiyalara qədər kiçilməyə davam etdikcə, bu potensial tətbiq dairəsi eksponensial olaraq artır. Kvant üstünlüyü sahəsində irəliləyişin gələn həftə və ya gələn onillikdə baş verməsindən asılı olmayaraq, DeRieux və Saadın qoyduğu təməl federasiya olunmuş təlimdən tutmuş məlumat təhlükəsizliyinə, məlumatların təmsilçiliyinə, süni intellekt sıxılmasına və daha az enerji sərf edən süni intellektə qədər hər şeyə tətbiq oluna bilər .

DeRieux dedi: “Biz əslində “Bəli, bu, dolaşıqlıqda edə biləcəyiniz, klassik şəkildə edə bilmədiyiniz unikal kvant bir şey edə biləcəyinizi sübut edən bir təlimat kitabı yazmışıq” dedi.

Daha çox məlumat: Alexander DeRieux və digərləri, eQMARL: Kvant Kanalları üzərində Paylanmış Əməkdaşlıq üçün Dolaşıq Kvant Çox Agentli Gücləndirmə Öyrənməsi, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.17486

Jurnal məlumatı: arXiv 

Virginia Tech tərəfindən təmin edilir