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.Using Artificial Intelligence To Tame Quantum Systems
인공 지능을 사용하여 양자 시스템 길들이기
주제:인공 지능기계 학습오키나와과학기술대학원대학인기 있는양자 역학 By 오키나와 과학 기술 대학 (OIST) 대학원 대학 2023년 1월 25일 추상 양자 물리학 외계인 기술 그림
양자 시스템은 양자 역학의 원리에 따라 작동하는 시스템에 대한 연구를 말합니다. 이러한 시스템에는 원자, 분자 및 아원자 입자가 포함되며 중첩, 얽힘 및 양자 간섭과 같은 고유한 특성으로 알려져 있습니다. 기계 학습은 환경 소음에 직면하여 양자 시스템을 안정화하는 펄스의 자체 발견을 주도합니다. 농구공의 궤적을 제어하는 것은 기계적인 힘과 인간의 기술만 적용하면 되기 때문에 비교적 간단합니다. 그러나 원자 및 전자와 같은 양자 시스템의 움직임을 제어하는 것은 훨씬 더 어려운 과제입니다.
이 작은 입자는 예상치 못한 방식으로 의도한 경로에서 벗어날 수 있는 교란에 취약합니다. 또한 댐핑으로 알려진 시스템 내 움직임이 저하되고 온도와 같은 환경 요인으로 인한 소음이 궤적을 더욱 방해합니다. 댐핑과 노이즈의 영향에 대응하기 위해 일본 오키나와 과학 기술 연구소(OIST)의 연구원들은 인공 지능을 사용하여 강도가 변동하는 빛 또는 전압의 안정화 펄스를 발견하고 양자 시스템에 적용하는 방법을 발견했습니다. 이 방법은 마이크로 기계 물체를 양자 상태로 성공적으로 냉각하고 최적화된 방식으로 동작을 제어할 수 있었습니다. 이 연구는 최근 Physical Review Research 저널에 게재되었습니다 .
AI Agent 적용을 통한 양자제어 기본 아이디어는 AI 에이전트(왼쪽)의 적용을 통해 양자 제어를 달성하는 것입니다. 예를 들어 환경 소음이 있는 상태에서 우물 바닥까지 양자 공(빨간색)을 냉각시키기 위해 강화 학습을 기반으로 하는 AI 컨트롤러는 지능형 제어 펄스(중극 그래프)를 식별합니다. 크레딧: OIST
-원자나 전자에 비해 크기가 큰 미세 기계 물체는 고온 또는 실온에서도 고전적으로 거동합니다. 그러나 그러한 기계적 모드가 물리학자들이 바닥 상태라고 부르는 가장 낮은 에너지 상태로 냉각될 수 있다면 그러한 시스템에서 양자 행동이 실현될 수 있습니다. 이러한 종류의 기계적 모드는 양자 정보 처리 및 컴퓨팅뿐만 아니라 힘, 변위, 중력 가속도 등에 대한 초고감도 센서로 사용될 수 있습니다. “양자 시스템으로 구축된 기술은 엄청난 가능성을 제공합니다. "그러나 초정밀 센서 설계, 고속 양자 정보 처리 및 양자 컴퓨팅 에 대한 그들의 약속으로부터 이익을 얻으려면 우리는 이러한 시스템의 빠른 냉각 및 제어를 달성하는 방법을 설계하는 방법을 배워야 합니다."
그녀와 그녀의 동료들이 설계 한 기계 학습 기반 방법은 인공 컨트롤러를 사용하여 다른 표준 방법보다 더 빠르게 기계 물체를 고온에서 초저온으로 냉각할 수 있는 비직관적이고 지능적인 펄스 시퀀스를 발견하는 방법을 보여줍니다.
이러한 제어 펄스는 기계 학습 에이전트가 자체적으로 발견합니다. 이 작업은 양자 기술 개발에서 인공 지능의 유용성을 보여줍니다. 양자 컴퓨팅은 높은 컴퓨팅 속도와 암호화 기술의 재구성을 가능하게 함으로써 세계를 혁신할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 많은 연구 기관과 Google, IBM과 같은 대기업이 이러한 기술 개발에 많은 자원을 투자하고 있습니다. 그러나 이를 가능하게 하기 위해 연구원들은 매우 빠른 속도로 이러한 양자 시스템의 작동을 완벽하게 제어하여 잡음 및 감쇠 효과를 제거할 수 있어야 합니다.
"양자 시스템을 안정화하기 위해서는 제어 펄스가 빨라야 하며 우리의 인공 지능 컨트롤러는 그러한 위업을 달성할 수 있는 가능성을 보여주었습니다."라고 Sarma 박사는 말했습니다. “따라서 우리가 제안한 AI 컨트롤러를 이용한 양자 제어 방법은 고속 양자 컴퓨팅 분야에서 돌파구를 제공할 수 있으며, 자율주행차와 유사한 자율주행 양자머신을 구현하는 첫걸음이 될 수 있다. 우리는 그러한 방법이 미래의 기술 개발을 위해 많은 양자 연구자들을 끌어들일 수 있기를 희망합니다.”
참조: Bijita Sarma, Sangkha Borah, A Kani 및 Jason Twamley의 "심층 강화 학습을 통한 가속 동작 냉각", 2022년 11월 29일, Physical Review Research . DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.L042038
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메모 2301290916 나의 사고실험 oms 스토리텔링
거시적 양자 얽힘은 샘플링 oms.snolagosdstr에서 나타난다. 순간적으로 극저온 vix.a(n!)의 상태에서 우주적인 거시적 양자얽힘 유사 qoms.superposition 현상이 나타난다. 만약에 이들이 국소적인 내부에서 벌어지는 일이면 샘플링 oss.base.banqing이 일어난 모습과 구조적 형태가 흡사해진다.
샘플a.oms(standard)
b0acfd 0000e0
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e00d0c 0b0fa0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
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샘플b.qoms(standard)
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샘플b.poms(standard)
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0000q000000
000000q0000
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0q000000000
000q0000000
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0000000q000
000000000q0
샘플c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
-Micromechanical objects that are large in size compared to atoms or electrons behave classically even at high temperatures or at room temperature. However, quantum behavior in such systems can be realized if such mechanical modes can be cooled to their lowest energy state, which physicists call the ground state. This kind of mechanical mode could be used as an ultra-sensitive sensor for force, displacement, gravitational acceleration, etc., as well as quantum information processing and computing. “Technologies built with quantum systems offer tremendous possibilities. "However, to benefit from their promise of ultra-precise sensor design, high-speed quantum information processing and quantum computing, we must learn how to design methods to achieve rapid cooling and control of these systems."
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memo 2301290916 my thought experiment oms storytelling
Macroscopic quantum entanglement is shown in sampling oms.snolagosdstr. In an instant, a cosmic macroscopic quantum entanglement-like qoms.superposition phenomenon appears in the state of cryogenic vix.a(n!). If they happen locally, the structural form resembles that of sampling oss.base.banqing.
Samplea.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
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0f00d0 e0bc0a
sampleb.qoms (standard)
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sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
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cadccbcdc
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zxezybzyy
bddbcbdca
.Hubble views bright variable star V 372 Orionis and a smaller companion star
허블은 밝은 변광성 V 372 Orionis와 더 작은 동반자 별을 봅니다
NASA 고다드 우주비행 센터 출처: ESA/Hubble & NASA, J. Bally, M. Robberto 밝은 변광성 V 372 Orionis가 NASA/ESA 허블 JANUARY 27, 2023
우주 망원경이 촬영한 이 이미지의 중심 무대를 차지하고 있으며 이 이미지의 왼쪽 상단에는 더 작은 동반성이 포착되어 있습니다. 두 별 모두 지구에서 약 1,450광년 떨어진 거대한 별 형성 지역인 오리온 성운에 있습니다.
V 372 Orionis는 Orion Variable로 알려진 특정 유형의 변광성입니다. 이 젊은 별 들은 광도의 불규칙한 변화로 천문학자들이 볼 수 있는 격렬한 분위기와 성장통을 경험합니다. 오리온 변광성은 종종 확산 성운과 관련이 있으며 V 372 Orionis도 예외는 아닙니다. 오리온 성운의 고르지 못한 가스와 먼지가 이 장면에 가득합니다. 이 이미지는 두 개의 Hubble 장비에서 얻은 데이터를 오버레이합니다.
Advanced Camera for Surveys 및 Wide Field Camera 3의 적외선 및 가시광선 파장 데이터 는 오리온 성운의 이 모서리에 대한 풍부한 세부 정보를 나타내기 위해 계층화되었습니다. 허블은 또한 밝은 별 을 둘러싸고 있는 회절 스파이크의 형태로 이 천문학적 초상화에 미묘한 서명을 남겼습니다 . 별빛과 같은 강렬한 점광원이 망원경의 보조 거울을 지지하는 허블 내부의 4개의 베인과 상호 작용할 때 이 이미지에서 가장 밝은 별 주변의 4개의 스파이크가 형성됩니다.
반면에 NASA/ESA/CSA James Webb 우주 망원경의 회절 스파이크는 Webb의 육각형 거울 세그먼트와 2차 거울에 대한 3개의 다리 지지 구조로 인해 6개의 뾰족한 모양을 하고 있습니다. NASA 고다드 우주비행센터 제공
https://phys.org/news/2023-01-hubble-views-bright-variable-star.html
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