### Vereenvoudigde Ontdekking in Kwantumverstrengeling Een internationaal team van natuurkundigen onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Nanjing en het Max Planck Instituut voor de Wetenschap van het Licht heeft een eenvoudigere methode ontdekt om kwantumverstrengeling tussen verre fotonen te creëren. Deze innovatieve benadering elimineert de noodzaak van vooraf verstrengelde paren, Bell-toestandsmetingen, of de detectie van alle hulpfotonen. In plaats daarvan maakt het gebruik van de ononderscheidbaarheid van fotonpaden om verstrengeling te genereren, wat traditionele opvattingen uitdaagt. In het hart van deze ontdekking bevond zich het AI-instrument PyTheus, aanvankelijk gebruikt om gevestigde verstrengelingswisselingsprotocollen te repliceren. Verrassend genoeg ontdekte het een eenvoudigere techniek die de traditionele behoefte aan beginpunten met verstrengelde paren en het uitvoeren van gezamenlijke metingen omzeilt. Zoals Mario Krenn van het Max Planck Instituut opmerkt, suggereerde de AI herhaaldelijk een oplossing die aanvankelijk te eenvoudig leek, maar toch geldig bleek. Normaal gesproken omvat verstrengelingswisseling twee aparte verstrengelde paren en een Bell-toestandmeting, maar de nieuwe methode bereikt een vergelijkbaar resultaat zonder deze stappen.

Door ervoor te zorgen dat fotonpaden identiek zijn, induceerde het team verstrengeling uitsluitend door kwantumonzekerheid. Deze openbaring, vergelijkbaar met het veranderen van bijna 25 jaar ontwerp van kwantumnetwerken, zou kwantumcommunicatie kunnen vereenvoudigen, wat netwerken makkelijker te bouwen en te schalen maakt. Hoewel het opschalen van deze methode naar praktische netwerkgroottes een uitdaging blijft vanwege factoren zoals omgevingsgeluid en apparaatimperfecties, benadrukt deze vooruitgang het potentieel van AI-geassisteerde wetenschappelijke ontdekking. Krenn merkt op dat door AI ontdekte oplossingen vaak bestaande normen uitdagen en kunnen leiden tot onverwachte vereenvoudigingen. Dit werk suggereert dat AI kan helpen het kwantumcomputinglandschap te hervormen door eenvoudigere, efficiëntieverhogende protocollen bloot te leggen. Dergelijke AI-gedreven ontdekkingen helpen niet alleen bij veilige communicatie, maar stimuleren ook innovaties in kwantumsensoren, simulators, en mogelijk praktische kwantumcomputers. Voor verdere technische details kan het onderzoek worden geraadpleegd in Physical Review Letters en op arXiv. Het onderzoeksteam bestond uit Kai Wang, Zhaohua Hou, Kaiyi Qian, Leizhen Chen, Shining Zhu en Xiao-Song Ma van het National Laboratory of Solid-state Microstructures van de Universiteit van Nanjing.