### Egyszerűsített felfedezés a kvantum összefonódásban Egy nemzetközi fizikuscsapat, a Nankingi Egyetem és a Max Planck Fénytudományi Intézet kutatóinak vezetésével, egy egyszerűbb módszert talált a távoli fotonok közötti kvantum összefonódás létrehozására. Ez az újító megközelítés mellőzi az előre összefonódott párokat, a Bell-állapot méréseket és az összes kiegészítő foton észlelését. Ehelyett a fotonútvonalak megkülönböztethetetlenségét használja az összefonódás generálására, kihívást intézve a hagyományos nézetek ellen. Ennek a felfedezésnek a középpontjában a PyTheus AI eszköz állt, amelyet eredetileg az összefonódás-cserélési protokollok ismétlésére használtak. Meglepő módon feltárt egy egyszerűbb technikát, amely megkerüli az összefonódott párok kiindulási alapként való használatának és közös mérések végrehajtásának hagyományos igényét. Ahogy Mario Krenn a Max Planck Intézettől megjegyzi, az AI újra és újra egy megoldást javasolt, amely első látásra túl egyszerűnek tűnt, de érvényesnek bizonyult. Általában az összefonódás-csere két külön álló összefonódott párt és egy Bell-állapot mérést igényel, de az új módszer hasonló eredményt ér el ezek nélkül a lépések nélkül.

Azáltal, hogy a fotonútvonalak azonosak, a csapat kizárólag kvantum bizonytalanság révén indukált összefonódást. Ez a felfedezés, amely majdnem 25 év kvantumhálózati tervezését fordítja meg, egyszerűsítheti a kvantum kommunikációt, könnyebbé téve a hálózatok felépítését és méretezhetőségét. Bár ennek a módszernek a gyakorlati hálózati méretűvé való méretezése továbbra is kihívás marad, a környezeti zaj és a készülékek tökéletlenségei miatt, a lépés hangsúlyozza az AI által támogatott tudományos felfedezések potenciálját. Krenn megjegyzi, hogy az AI által felfedezett megoldások gyakran kihívást intéznek a meglévő normák ellen, és váratlan egyszerűsítésekhez vezethetnek. Ez a munka azt sugallja, hogy az AI segíthet a kvantumszámítási térkép újradefiniálásában az egyszerűbb, hatékonyságnövelő protokollok feltárásával. Az ilyen AI-vezérelt felfedezések nemcsak a biztonságos kommunikációt segítik elő, hanem az innovációt is hajtják a kvantumszenzorok, szimulátorok és potenciálisan gyakorlati kvantumszámítógépek terén. További technikai részletekért a tanulmány elérhető a Physical Review Letters-ben és az arXiv-on. A kutatócsoport tagjai között szerepelt Kai Wang, Zhaohua Hou, Kaiyi Qian, Leizhen Chen, Shining Zhu és Xiao-Song Ma a Nankingi Egyetem Szilárdtest-Mikroszerkezetek Nemzeti Laboratóriumából.