อะตอมเย็นช่วยแก้ปัญหามากมายในเทคโนโลยีควอนตัม ต้องการคอมพิวเตอร์ควอนตัมหรือไม่? คุณสามารถสร้างได้จาก อาร์เรย์ของอะตอมที่เย็นจัด. ต้องการเครื่องกระจายควอนตัมสำหรับเครือข่ายการสื่อสารที่ปลอดภัยหรือไม่? อะตอมเย็น คุณได้รับการคุ้มครอง. แล้วเครื่องจำลองควอนตัมสำหรับปัญหาเรื่องควบแน่นที่ซับซ้อนล่ะ ใช่, อะตอมเย็น ก็สามารถทำเช่นนั้นได้เช่นกัน
ข้อเสียคือต้องทำสิ่งเหล่านี้ มูลค่ารางวัลโนเบลประมาณสองรางวัล ของอุปกรณ์ทดลอง ที่แย่กว่านั้นคือแหล่งที่มาของอารมณ์เสียน้อยที่สุด - การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ, สนามแม่เหล็กที่หลงทาง (อะตอมเย็นก็ทำให้ แมกนีโตมิเตอร์ควอนตัมที่ยอดเยี่ยม) แม้แต่ประตูที่กระแทก ก็สามารถรบกวนอาร์เรย์ที่ซับซ้อนของเลเซอร์ เลนส์ ขดลวดแม่เหล็ก และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำให้ฟิสิกส์ของอะตอมเย็นเป็นไปได้
เพื่อรับมือกับความซับซ้อนนี้ นักฟิสิกส์อะตอมเย็นได้เริ่มสำรวจวิธีการใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อเพิ่มการทดลองของพวกเขา ตัวอย่างเช่น ในปี 2018 ทีมงานของ Australian National University ได้พัฒนา a กิจวัตรที่ปรับให้เหมาะสมโดยเครื่องจักรสำหรับการโหลดอะตอมลงในกับดักแมกนีโตออปติคอล (MOTs) ที่เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการทดลองอะตอมเย็น ในปี 2019 กลุ่มที่ RIKEN ในญี่ปุ่นได้ใช้หลักการนี้กับขั้นตอนหลังของกระบวนการทำความเย็น โดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องเพื่อ ระบุวิธีการทำความเย็นอะตอมแบบใหม่และมีประสิทธิภาพ ที่อุณหภูมิเศษขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ โดยที่พวกมันจะเข้าสู่สถานะควอนตัมที่เรียกว่าคอนเดนเสทโบส-ไอน์สไตน์ (BEC)
ปล่อยให้เครื่องทำมัน
ในการพัฒนาล่าสุดในแนวโน้มนี้ ทีมนักฟิสิกส์อิสระสองทีมได้แสดงให้เห็นว่ารูปแบบการเรียนรู้ของเครื่องที่เรียกว่าการเรียนรู้แบบเสริมสามารถช่วยให้ระบบอะตอมเย็นจัดการกับการหยุดชะงักได้
“ในห้องปฏิบัติการของเรา เราพบว่าระบบการผลิต BEC ของเราค่อนข้างไม่เสถียร ดังนั้น เราจึงสามารถผลิต BEC ที่มีคุณภาพสมเหตุสมผลได้เพียงไม่กี่ชั่วโมงในแต่ละวันเท่านั้น” อธิบาย นิค มิลสันซึ่งเป็นนักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา ซึ่งเป็นผู้นำ หนึ่งในโครงการ. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบนี้ด้วยมือได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความท้าทาย: "คุณมีขั้นตอนที่ได้รับการสนับสนุนจากฟิสิกส์ที่ซับซ้อนและยากลำบากโดยทั่วไป และสิ่งนี้ประกอบขึ้นด้วยอุปกรณ์ทดลองซึ่งโดยธรรมชาติแล้วจะมีความไม่สมบูรณ์อยู่บ้าง" มิลสันกล่าว “นี่คือเหตุผลว่าทำไมหลายกลุ่มจึงจัดการกับปัญหาเกี่ยวกับการเรียนรู้ของเครื่อง และทำไมเราจึงหันมาใช้การเรียนรู้แบบเสริมเพื่อจัดการกับปัญหาในการสร้างตัวควบคุมที่สอดคล้องและมีปฏิกิริยาโต้ตอบ”
การเรียนรู้แบบเสริมกำลัง (RL) ทำงานแตกต่างจากกลยุทธ์การเรียนรู้ของเครื่องอื่นๆ ที่รับข้อมูลอินพุตที่มีป้ายกำกับหรือไม่มีป้ายกำกับ แล้วใช้เพื่อคาดการณ์ผลลัพธ์ ในทางกลับกัน RL มุ่งหวังที่จะปรับกระบวนการให้เหมาะสมโดยเสริมผลลัพธ์ที่พึงประสงค์และลงโทษผลลัพธ์ที่น่าสงสาร
ในการศึกษาของพวกเขา มิลสันและเพื่อนร่วมงานอนุญาตให้ตัวแทน RL ที่เรียกว่าโครงข่ายประสาทเทียมสำหรับนักแสดงและนักวิจารณ์ ปรับพารามิเตอร์ 30 ตัวในเครื่องมือของพวกเขาเพื่อสร้าง BEC ของอะตอมรูบิเดียม พวกเขายังจัดหาพารามิเตอร์สภาพแวดล้อม 30 รายการให้กับตัวแทนที่ตรวจจับได้ในระหว่างรอบการสร้าง BEC ก่อนหน้านี้ “เราอาจคิดว่านักแสดงเป็นผู้มีอำนาจตัดสินใจ โดยพยายามหาวิธีปฏิบัติเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ” มิลสันอธิบาย “นักวิจารณ์พยายามคิดว่าการแสดงของนักแสดงจะออกมาดีแค่ไหน หน้าที่หลักคือการให้ข้อเสนอแนะแก่นักแสดงโดยการประเมิน 'ความดี' หรือ 'ความเลว' ของการกระทำที่อาจเกิดขึ้น”
หลังจากฝึกอบรมเจ้าหน้าที่ RL เกี่ยวกับข้อมูลจากการทดลองครั้งก่อน นักฟิสิกส์ของอัลเบอร์ตาพบว่าตัวควบคุมที่ได้รับคำแนะนำจาก RL มีประสิทธิภาพเหนือกว่ามนุษย์อย่างต่อเนื่องในการโหลดอะตอมของรูบิเดียมลงในกับดักแม่เหล็ก ข้อเสียเปรียบหลัก Milson กล่าวว่าคือเวลาที่ต้องใช้ในการรวบรวมข้อมูลการฝึกอบรม “หากเราสามารถแนะนำเทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่ทำลาย เช่น การถ่ายภาพด้วยแสงฟลูออเรสเซนซ์ เราก็สามารถให้ระบบรวบรวมข้อมูลได้ตลอดเวลา ไม่ว่าใครจะใช้ระบบอยู่ในปัจจุบัน หรือเพื่อวัตถุประสงค์อะไร” เขากล่าว โลกฟิสิกส์.
ทีละขั้นตอน
ในงานแยกนักฟิสิกส์นำโดย วาเลนติน โวลชคอฟ และ อันเดรียส กุนเธอร์ ของมหาวิทยาลัยทูบิงเงิน ประเทศเยอรมนี มีแนวทางที่แตกต่างออกไป แทนที่จะฝึกอบรมตัวแทน RL เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การทดลองหลายรายการ พวกเขามุ่งเน้นไปที่พารามิเตอร์ตัวเดียว นั่นคือ ความถี่ของแสงเลเซอร์ที่ใช้ในการทำให้เย็นลงและดักจับอะตอมของรูบิเดียมใน MOT
ค่าที่เหมาะสมที่สุดของความถี่นี้โดยทั่วไปคือค่าที่สร้างอะตอมจำนวนมากที่สุด N ที่อุณหภูมิต่ำสุด T. อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ การเปลี่ยนแปลงค่าที่เหมาะสมที่สุด เมื่ออุณหภูมิลดลงเนื่องจากปฏิกิริยาระหว่างอะตอมกับแสงเลเซอร์ ทีมงาน Tübingen จึงอนุญาตให้ตัวแทน RL ปรับความถี่เลเซอร์ที่ 25 ขั้นตอนตามลำดับในระหว่างรอบการโหลด MOT ยาว 1.5 วินาที และ "ให้รางวัล" สำหรับการเข้าใกล้ค่าที่ต้องการมากที่สุด ไม่ระบุ ตอนท้าย
ในขณะที่ตัวแทน RL ไม่ได้คิดกลยุทธ์ใด ๆ ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนในการทำความเย็นอะตอมใน MOT - "ผลลัพธ์ที่ค่อนข้างน่าเบื่อ" Volchkov พูดติดตลก - มันทำให้อุปกรณ์ทดลองมีความแข็งแกร่งมากขึ้น “หากเกิดการรบกวนในช่วงเวลาของการสุ่มตัวอย่างของเรา เจ้าหน้าที่ควรจะสามารถตอบสนองได้หากได้รับการฝึกอบรมตามนั้น” เขากล่าว เขากล่าวเสริมว่าการปรับเปลี่ยนอัตโนมัติดังกล่าวจะมีความสำคัญต่อการสร้างอุปกรณ์ควอนตัมแบบพกพาที่ “ไม่สามารถให้นักศึกษาระดับปริญญาเอกดูแลพวกเขาได้ตลอด 24-7 วัน”
เครื่องมือสำหรับระบบที่ซับซ้อน
Volchkov คิดว่า RL ยังสามารถนำไปใช้ในวงกว้างในฟิสิกส์อะตอมเย็นได้ “ผมเชื่อมั่นว่าการเรียนรู้แบบเสริมกำลังมีศักยภาพที่จะให้รูปแบบการทำงานใหม่ๆ และลำดับการควบคุมที่ขัดกับสัญชาตญาณ เมื่อนำไปใช้กับการควบคุมการทดลองก๊าซควอนตัมที่เย็นจัดด้วยระดับอิสระที่เพียงพอ” เขากล่าว โลกฟิสิกส์. “สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะกับสายพันธุ์และโมเลกุลของอะตอมที่ซับซ้อนมากขึ้น ในที่สุดการวิเคราะห์รูปแบบการควบคุมใหม่เหล่านี้อาจทำให้เข้าใจหลักการทางกายภาพที่ควบคุมก๊าซเย็นจัดที่แปลกใหม่มากขึ้น”
หนาวที่สุด: จดหมายถึงไอน์สไตน์และความก้าวหน้าในเทคโนโลยีระบายความร้อนด้วยเลเซอร์ทำให้นักฟิสิกส์เข้าสู่สถานะควอนตัมใหม่ของสสารได้อย่างไร
มิลสันก็กระตือรือร้นเช่นเดียวกันกับศักยภาพของเทคนิคนี้ “กรณีการใช้งานน่าจะไม่มีที่สิ้นสุด ครอบคลุมทุกด้านของฟิสิกส์อะตอม” เขากล่าว “จากการเพิ่มประสิทธิภาพการโหลดอะตอมลงในแหนบแบบออปติคอล ไปจนถึงการออกแบบโปรโตคอลในหน่วยความจำควอนตัมเพื่อการจัดเก็บข้อมูลที่เหมาะสมที่สุดและการดึงข้อมูลควอนตัม การเรียนรู้ของเครื่องดูเหมือนจะเหมาะสมอย่างยิ่งกับสถานการณ์ที่ซับซ้อนและมีหลายส่วนที่พบในฟิสิกส์อะตอมและควอนตัม”
ผลงานของทีมอัลเบอร์ตาได้รับการตีพิมพ์ใน การเรียนรู้ของเครื่อง: วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. ผลงานของทีม Tübingen ปรากฏใน arXiv พิมพ์ล่วงหน้า.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://physicsworld.com/a/machine-learning-takes-hassle-out-of-cold-atom-experiments/
- :มี
- :เป็น
- :ไม่
- :ที่ไหน
- $ ขึ้น
- 1
- 160
- 2018
- 2019
- 25
- 30
- a
- ความสามารถ
- สามารถ
- เกี่ยวกับเรา
- ข้างบน
- แน่นอน
- ตาม
- กระทำ
- การปฏิบัติ
- เพิ่ม
- การปรับเปลี่ยน
- ความก้าวหน้า
- ตัวแทน
- จุดมุ่งหมาย
- อัลเบอร์ต้า
- ทั้งหมด
- อนุญาตให้
- ด้วย
- an
- วิเคราะห์
- และ
- ใด
- ปรากฏ
- การใช้งาน
- ประยุกต์
- เข้าใกล้
- เป็น
- พื้นที่
- AS
- การประเมิน
- At
- อะตอม
- เสริม
- ชาวออสเตรเลีย
- อัตโนมัติ
- BE
- บริษัท บีอีซี
- เริ่ม
- เชื่อ
- ระหว่าง
- เจาะ
- การก่อสร้าง
- by
- ที่เรียกว่า
- CAN
- แคนาดา
- ท้าทาย
- ห้อง
- เปลี่ยนแปลง
- ปิดหน้านี้
- เมฆ
- ผู้สมัครที่ไม่รู้จัก
- เพื่อนร่วมงาน
- รวบรวม
- การเก็บรวบรวม
- อย่างไร
- คมนาคม
- ซับซ้อน
- ความซับซ้อน
- ซับซ้อน
- ประกอบ
- คอมพิวเตอร์
- คงเส้นคงวา
- เสมอต้นเสมอปลาย
- ควบคุม
- การควบคุม
- ตัวควบคุม
- เย็น
- ได้
- การสร้าง
- นักวิจารณ์
- ขณะนี้
- วงจร
- ข้อมูล
- วัน
- ผู้มีอำนาจตัดสินใจ
- องศา
- การออกแบบ
- ที่ต้องการ
- พัฒนา
- พัฒนาการ
- อุปกรณ์
- DID
- ต่าง
- ต่างกัน
- การหยุดชะงัก
- do
- การทำ
- ประตู
- ข้อเสีย
- หยด
- สอง
- ในระหว่าง
- มีประสิทธิภาพ
- Einstein
- อิเล็กทรอนิกส์
- โผล่ออกมา
- ปลาย
- ไม่มีที่สิ้นสุด
- เข้าสู่
- กระตือรือร้น
- สิ่งแวดล้อม
- โดยเฉพาะอย่างยิ่ง
- เป็นหลัก
- แม้
- ในที่สุด
- ตัวอย่าง
- แปลกใหม่
- การทดลอง
- การทดลอง
- อธิบาย
- สำรวจ
- อย่างเป็นธรรม
- ข้อเสนอแนะ
- สองสาม
- สนาม
- รูป
- แน่นหนา
- มุ่งเน้น
- สำหรับ
- ฟอร์ม
- พบ
- เศษ
- เสรีภาพ
- เวลา
- ราคาเริ่มต้นที่
- GAS
- โดยทั่วไป
- ประเทศเยอรมัน
- ได้รับ
- ไป
- การปกครอง
- ใหญ่ที่สุด
- บัญชีกลุ่ม
- กลุ่ม
- มี
- มือ
- จัดการ
- มี
- he
- ช่วย
- ชั่วโมง
- สรุป ความน่าเชื่อถือของ Olymp Trade?
- ทำอย่างไร
- อย่างไรก็ตาม
- HTTPS
- มนุษย์
- if
- การถ่ายภาพ
- in
- อิสระ
- ข้อมูล
- อินพุต
- แทน
- ปฏิสัมพันธ์
- เข้าไป
- แนะนำ
- ปัญหา
- IT
- ITS
- ประเทศญี่ปุ่น
- การสัมภาษณ์
- jpg
- ที่รู้จักกัน
- ห้องปฏิบัติการ
- เลเซอร์
- เลเซอร์
- ต่อมา
- ล่าสุด
- การเรียนรู้
- นำ
- จดหมาย
- เบา
- กดไลก์
- โหลด
- ต่ำที่สุด
- เครื่อง
- เรียนรู้เครื่อง
- สนามแม่เหล็ก
- หลัก
- ทำ
- หลาย
- เรื่อง
- ความกว้างสูงสุด
- อาจ..
- หน่วยความจำ
- อาจ
- โหมด
- ข้อมูลเพิ่มเติม
- หลาย
- แห่งชาติ
- ธรรมชาติ
- จำเป็นต้อง
- เครือข่าย
- เกี่ยวกับประสาท
- เครือข่ายประสาท
- ใหม่
- ไม่
- จำนวน
- of
- on
- ONE
- คน
- เพียง
- การดำเนินการ
- เลนส์
- ดีที่สุด
- การเพิ่มประสิทธิภาพ
- เพิ่มประสิทธิภาพ
- การเพิ่มประสิทธิภาพ
- สูงสุด
- or
- อื่นๆ
- ของเรา
- ออก
- ผลลัพธ์
- เฮง
- เอาท์พุท
- พารามิเตอร์
- พารามิเตอร์
- ดำเนินการ
- phd
- ภาพถ่าย
- กายภาพ
- ฟิสิกส์
- โลกฟิสิกส์
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- จุด
- น่าสงสาร
- แบบพกพา
- เป็นไปได้
- ที่มีศักยภาพ
- คาดการณ์
- ก่อน
- หลัก
- หลักการ
- อาจ
- ปัญหา
- ปัญหาที่เกิดขึ้น
- ขั้นตอนการ
- กระบวนการ
- ก่อ
- ผลิต
- โปรโตคอล
- พิสูจน์แล้วว่า
- ให้
- การตีพิมพ์
- วัตถุประสงค์
- คุณภาพ
- ควอนตัม
- คอมพิวเตอร์ควอนตัม
- ข้อมูลควอนตัม
- ฟิสิกส์ควอนตัม
- เทคโนโลยีควอนตัม
- ทีเดียว
- เกิดปฏิกิริยา
- เหมาะสม
- ตรงประเด็น
- จำเป็นต้องใช้
- ต้อง
- คำตอบ
- การแก้ไข
- RIKEN
- แข็งแรง
- ประจำวัน
- ทำงาน
- s
- พูดว่า
- ขนาด
- สถานการณ์
- วิทยาศาสตร์
- ปลอดภัย
- ดูเหมือนว่า
- แยก
- เพิง
- น่า
- แสดง
- เหมือนกับ
- จำลอง
- เดียว
- แก้
- บาง
- แหล่งที่มา
- ความตึงเครียด
- ระยะ
- ที่เริ่มต้น
- สถานะ
- สหรัฐอเมริกา
- ขั้นตอน
- การเก็บรักษา
- กลยุทธ์
- นักเรียน
- นักเรียน
- ศึกษา
- อย่างเช่น
- เพียงพอ
- ที่จัดมา
- ล้อมรอบ
- ระบบ
- ระบบ
- ต่อสู้
- เอา
- นำ
- ใช้เวลา
- ทีม
- ทีม
- เทคนิค
- เทคโนโลยี
- บอก
- ที่
- พื้นที่
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- แล้วก็
- ที่นั่น
- ดังนั้น
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- สิ่ง
- คิด
- คิดว่า
- นี้
- ภาพขนาดย่อ
- เวลา
- ไปยัง
- เกินไป
- เอา
- เครื่องมือ
- ผ่านการฝึกอบรม
- การฝึกอบรม
- เทรนด์
- จริง
- พยายาม
- กลับ
- สอง
- หนุน
- มหาวิทยาลัย
- ใช้
- กรณีใช้งาน
- มือสอง
- การใช้
- สูญญากาศ
- ความคุ้มค่า
- มาก
- รายละเอียด
- จำเป็น
- ต้องการ
- คือ
- วิธี
- we
- ดี
- อะไร
- เมื่อ
- ที่
- WHO
- ทำไม
- กว้าง
- จะ
- กับ
- งาน
- โรงงาน
- โลก
- แย่ลง
- ผล
- คุณ
- ลมทะเล
- เป็นศูนย์