Квантовая нейросеть позволяет получать больше данных без лишних экспериментов

Современная наука всё чаще сталкивается с задачами, связанными с изучением квантовых процессов. Однако такие исследования ограничены принципом неопределённости Гейзенберга, который не позволяет одновременно точно измерять некоторые свойства частиц. Чем больше информации пытаются получить учёные, тем сильнее вмешательство в состояние объекта.

Это создаёт сложности при изучении молекул и других квантовых систем, важных для химии и разработки новых материалов. Для получения полной картины приходится многократно повторять эксперименты, каждый раз подготавливая новое квантовое состояние.

Исследовательские группы предложили альтернативный подход, основанный на применении квантовой нейросети. Такой алгоритм напоминает привычные нейросети, но работает с квантовыми состояниями и учитывает их особенности.

Система сначала обрабатывает квантовый объект с помощью обучаемой схемы, а затем проводит измерения одинаковым образом. При этом выходные данные распределяются так, что каждая часть несёт информацию о конкретном свойстве объекта, включая те характеристики, которые обычно нельзя измерить одновременно.

Метод не устраняет фундаментальные ограничения квантовой механики, но позволяет получать больше полезных данных за один эксперимент. Снижение точности происходит контролируемо, что даёт возможность заранее оценить достоверность результатов.

По мнению экспертов портала «boda», такой подход может сократить количество необходимых измерений и упростить работу с редкими или труднодоступными квантовыми системами. В будущем технология может быть полезна в научных центрах и лабораториях, занимающихся квантовыми исследованиями и разработкой новых технологий.