Watafiti wametumia AI kuanzisha njia rahisi ya kufikia mchanganyiko wa quantum kati ya chembechembe ndogo, ambayo inaweza kupelekea teknolojia za quantum zinazopatikana kirahisi. Mchanganyiko wa quantum unafanyika wakati chembe, kama mionzi ya nuru, zinapounganishwa kwa njia inayoziwezesha kushiriki mali za quantum—kama taarifa—katika umbali wowote. Fenomeno hii ni muhimu katika fizikia ya quantum na ni kipengele muhimu kinachoimarisha nguvu za kompyuta za quantum. Hata hivyo, kuunda hali hizi zilizo na mchanganyiko wa quantum kumekuwa na changamoto kwa wakisayansi. Ugumu huu unatokana na hitaji la kuandaa jozi mbili tofauti za chembe zilizo na mchanganyiko kisha kufanya kipimo—kilichojulikana kama kipimo cha hali ya Bell—chini ya mionzi ya nuru kutoka kwa kila jozi ili kukadiria nguvu ya mchanganyiko wao. Kipimo kama hicho bila shaka husababisha kuanguka kwa mfumo wa quantum, na kusababisha mionzi ya nuru isiyo kipimwa kuwa na mchanganyiko bila kuwa na mwingiliano wa moja kwa moja. Njia hii, inayoitwa "kubadilishana kwa mchanganyiko, " ina matumizi yanayowezekana katika teleportation ya quantum. Katika tafiti ya karibuni iliyochapishwa tarehe 2 Desemba 2024, katika jarida la Physical Review Letters, watafiti walitumia PyTheus, zana ya AI iliyoundwa maalum kwa ajili ya kuunda majaribio ya quantum-optic. Kwa awali, waandishi walikuwa na lengo la kuiga itifaki zilizopo za kubadilishana mchanganyiko katika mawasiliano ya quantum.

Hata hivyo, AI mara kwa mara ilipendekeza njia rahisi zaidi ya kufikia mchanganyiko wa mionzi ya nuru. "Waandishi walifundisha mtandao wa neva kwenye seti mbalimbali za data zinazoelezea mpangilio wa aina hii ya majaribio chini ya hali tofauti, na mtandao ukajifunza fizikia ya msingi, " alielezea Sofia Vallecorsa, fiziolojia wa utafiti anayefanya kazi kwenye mpango wa teknolojia ya quantum wa CERN ambaye hakuwa sehemu ya tafiti hiyo. AI ilipendekeza kwamba mchanganyiko unaweza kutokea kutokana na njia zisizotofautishwa za mionzi ya nuru; wakati vyanzo vingi vya mionzi ya nuru vinapokuwepo na asili zao kuwa hazijulikani, mchanganyiko unaweza kuzalishwa mahali ambapo awali haukuwepo. Licha ya mashaka ya awali, watafiti waliona suluhu ya AI kuwa halali mara kwa mara, ikiwahinza kuijaribu. Kwa kubadilisha vyanzo vya mionzi ya nuru ili kuwa tofauti, walikamilisha hali ambapo kugundua mionzi ya nuru kutoka kwenye njia maalumu kulihakikisha kuwa mionzi mingine miwili ilizalishwa katika hali ya mchanganyiko. Hatua hii ina rahisisha uundaji wa mchanganyiko wa quantum, ikihatarisha mabadiliko katika mitandao ya quantum inayotumiwa kwa mawasiliano salama, ikifanya teknolojia hizi kuwa rahisi zaidi. "Kama tunavyoweza kutegemea teknolojia rahisi, ndivyo wigo wa matumizi tunavyoweza kuendeleza unavyokuwa mpana, " alisema Vallecorsa. "Uwezo wa kujenga mitandao yenye changamoto zaidi na jiometri mbalimbali unaweza kuathiri kwa kiasi kikubwa hali moja ya mwisho hadi mwisho. " Bado kuna maswali ikiwa teknolojia hii inaweza kupanuliwa kuwa mchakato unaoweza kutumika kibiashara kutokana na matatizo yanayoweza kutokea kutokana na mwingiliano wa mazingira na kasoro za kifaa ambazo zinaweza kuharibu mfumo wa quantum. Zaidi ya hayo, tafiti hiyo inaonyesha thamani ya AI kama rasilimali ya utafiti katika fizikia. "Tunachunguza zaidi uwezekano wa kuunganisha AI, lakini hali fulani ya mashaka inabaki kuhusu jukumu la wakisayansi katika mandhari hii inayobadilika, " aliongeza Vallecorsa. "Hii inaonyesha fursa kubwa na inaonyesha jinsi AI inaweza kutumika kama zana muhimu kwa wakisayansi. "