科学家借人工智能技术设计量子力学实验

量子力学是一个非常神秘的科学领域,甚至物理学家们都很难专注其中,使得实验设计成为了非常棘手的难题,但这些实验又是研发量子计算和加密技术的关键条件。奥地利维也纳大学的一个研究团队认为,由于人类思维很难理解量子科学,也许某种没有人类偏见的“大脑”能够更好地完成实验设计。

由维也纳大学Anton Zeilinger带领的团队设计的Melvin算法已经证明了这一点,这项研究的成果已经在《物理评论快报》上发表。

该算法的设计理念由博士生Mario Krenn提出,他希望通过实验中激光与镜子的相互作用产生一种特定的量子态。有一次他发现某种算法也许能够达到与人类一样的思维水平,但速度快得多,然后便制定了目标并开发了一个算法,让它彻夜运行,第二天早上确实生成了一份解决方案。

Melvin算法的工作原理是将量子实验的构建块和所需的量子态作为一个预期的结果并通过各种随机设置运行。如果随机设置得到了期望的结果,那么Melvin算法会将其简化。该算法还可以从经验中学习,记住哪些配置产生了哪些结果,并根据需要使用这些结果。

据该团队称,该算法目前已经设计的实验是人类不太可能设计出的,其中某些实验的原理很难理解,与人类设计的实验有很大差异,就连Krenn本人也难以直观地理解其中的原理。

该研究团队采用Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态运行Melvin算法,产生了多光子纠缠。Melvin程序设计出了51个能够产生纠缠态的实验,其中有一个实验得到了GHZ态。

人工智能还未具备完全取代人类的条件,仍需要通过人类思维解读该算法得到的实验结果的意义,那么问题来了:如果Melvin算法得到的结果超出了人类理解的范围,又会怎么样呢?

原文发布于微信公众号 - 人工智能快报(AI_News)

原文发表时间:2016-04-22

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