Scoperta digitale di 100 diversi esperimenti quantistici con PyTheus

Scoperta digitale di 100 diversi esperimenti quantistici con PyTheus

Timestamp: 12 dicembre 2023 8:16
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Astratto

I fotoni sono il sistema fisico preferito per eseguire test sperimentali sui fondamenti della meccanica quantistica. Inoltre, la tecnologia quantistica fotonica è un attore principale nella seconda rivoluzione quantistica, promettendo lo sviluppo di sensori migliori, comunicazioni sicure e computazione quantistica. Questi sforzi richiedono la generazione di stati quantistici specifici o l’esecuzione efficiente di compiti quantistici. La progettazione dei corrispondenti esperimenti ottici è stata storicamente alimentata dalla creatività umana, ma recentemente è stata automatizzata con algoritmi informatici avanzati e intelligenza artificiale. Sebbene siano stati realizzati sperimentalmente numerosi esperimenti progettati al computer, questo approccio non è stato ancora ampiamente adottato dalla più ampia comunità dell’ottica quantistica fotonica. Gli ostacoli principali sono costituiti dal fatto che la maggior parte dei sistemi sono closed source, inefficienti o mirati a casi d’uso molto specifici che sono difficili da generalizzare. Qui, superiamo questi problemi con un framework di scoperta digitale open source altamente efficiente PyTheus, che può impiegare un’ampia gamma di dispositivi sperimentali provenienti dai moderni laboratori quantistici per risolvere vari compiti. Ciò include la scoperta di stati quantistici altamente intrecciati, schemi di misurazione quantistica, protocolli di comunicazione quantistica, porte quantistiche multiparticella, nonché l’ottimizzazione delle proprietà continue e discrete di esperimenti quantistici o stati quantistici. PyTheus produce progetti interpretabili per problemi sperimentali complessi che i ricercatori umani possono spesso facilmente concettualizzare. PyTheus è un esempio di un potente framework che può portare a scoperte scientifiche – uno degli obiettivi principali dell’intelligenza artificiale nella scienza. Ci auguriamo che possa contribuire ad accelerare lo sviluppo dell’ottica quantistica e fornire nuove idee nell’hardware e nella tecnologia quantistica.

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