Descoberta digital de 100 experimentos quânticos diversos com PyTheus

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Carlos Ruiz-Gonzalez¹, Sören Arlt¹, Jan Petermann¹, Shareh Sayyad¹, Tareq Jaouni², Ebrahim Karimi^1,2, Nora Tischler³, Xue Mei Gu¹e Mário Krenn¹

¹Instituto Max Planck para a Ciência da Luz, Erlangen, Alemanha.
²Nexus for Quantum Technologies, Universidade de Ottawa, K1N 6N5, ON, Ottawa, Canadá.
³Centro de Computação Quântica e Tecnologia de Comunicação (Conselho Australiano de Pesquisa), Centro de Dinâmica Quântica, Universidade Griffith, Brisbane, Austrália.

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Sumário

Os fótons são o sistema físico preferido para a realização de testes experimentais dos fundamentos da mecânica quântica. Além disso, a tecnologia quântica fotónica é um ator principal na segunda revolução quântica, prometendo o desenvolvimento de melhores sensores, comunicações seguras e computação quântica melhorada. Esses esforços exigem a geração de estados quânticos específicos ou a execução eficiente de tarefas quânticas. O design dos experimentos ópticos correspondentes foi historicamente impulsionado pela criatividade humana, mas recentemente está sendo automatizado com algoritmos de computador avançados e inteligência artificial. Embora vários experimentos projetados por computador tenham sido realizados experimentalmente, esta abordagem ainda não foi amplamente adotada pela comunidade mais ampla de óptica quântica fotônica. Os principais obstáculos consistem no facto de a maioria dos sistemas serem de código fechado, ineficientes ou direcionados para casos de utilização muito específicos que são difíceis de generalizar. Aqui, superamos esses problemas com uma estrutura de descoberta digital altamente eficiente e de código aberto, PyTheus, que pode empregar uma ampla gama de dispositivos experimentais de laboratórios quânticos modernos para resolver várias tarefas. Isto inclui a descoberta de estados quânticos altamente emaranhados, esquemas de medição quântica, protocolos de comunicação quântica, portas quânticas multipartículas, bem como a otimização de propriedades contínuas e discretas de experimentos quânticos ou estados quânticos. PyTheus produz projetos interpretáveis para problemas experimentais complexos que pesquisadores humanos muitas vezes podem conceituar prontamente. PyTheus é um exemplo de uma estrutura poderosa que pode levar a descobertas científicas – um dos principais objetivos da inteligência artificial na ciência. Esperamos que ajude a acelerar o desenvolvimento da óptica quântica e forneça novas ideias em hardware e tecnologia quântica.

Descoberta digital de 100 experimentos quânticos diversos com PyTheus PlatoBlockchain Data Intelligence. Pesquisa vertical. Ai.

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► dados BibTeX

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