Устройства для квантовых предсказаний будущего

Устройства для квантовых предсказаний будущего

Физики Университета Гриффитса (Австралия) и Национального университета Сингапура разработали фотонный квантовый процессор, способный одновременно рассмотреть несколько сценариев развития системы в будущем. Статья ученых опубликована в журнале Nature Communications.

Ученые реализовали устройство, имитирующее несколько бросков монеты, чьи два возможных состояния (головы и хвосты) могут быть не одинаково вероятны. Он создает суперпозицию всех возможных вариантов будущих трех шагов вперед посредством кодирования квантовых состояний одного фотона.

В эксперименте фотон с двумя различными квантовыми состояниями может прийти к одному из 16 различных вариантов будущего. В конце квантовый процессор рассчитывает распределение вероятностей случайного процесса.

Информация о прошлом закодирована в неортогональных поляризационных состояниях фотона. Исследователи смогли уменьшить объем памяти, необходимый для анализа случайных процессов, т.е. определить будущее состояние системы при различных случайных факторах. Экспериментально определенная вероятность исхода была близка к теоретически рассчитанным значениям.

В предыдущих работах суперпозиция (квантовая когерентность) поддерживалась в течение одного цикла моделирования, затем соответствующая информация должна передаваться в классической, а не квантовой памяти. Это резко увеличило объем памяти, необходимый для расчета вероятностей исхода случайного процесса.