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    Encontrar quvigints en un mapa del tesoro cuántico

    Holograma que codifica un quvigint (izquierda), como el fotografiado durante el experimento (derecha). Crédito:Markus Rambach

    Los investigadores han encontrado oro cuántico y han creado una nueva palabra al utilizar el aprendizaje automático para navegar de manera eficiente por un mapa del tesoro cuántico de 20 dimensiones.

    El físico Dr. Markus Rambach del ARC Center of Excellence for Engineered Quantum Systems (EQUS) de la Universidad de Queensland dijo que el equipo pudo encontrar estados cuánticos desconocidos con mayor rapidez y precisión. utilizando una técnica llamada tomografía autoguiada.

    El equipo también presentó el 'quvigint', que es como un qubit (la versión cuántica de un bit clásico que toma los valores '0' o '1') excepto que no toma dos, pero 20 valores posibles.

    El Dr. Rambach dijo que los estados cuánticos de alta dimensión, como los quvigints, eran ideales para almacenar y enviar grandes cantidades de información de forma segura.

    Sin embargo, encontrar estados desconocidos se vuelve cada vez más difícil en dimensiones superiores, porque la misma escala que da a los dispositivos cuánticos su poder también limita nuestra capacidad para describirlos.

    Dijo que este problema era similar a navegar por un mapa del tesoro cuántico de alta dimensión.

    "Sabemos dónde estamos, y que hay tesoro, pero no sabemos qué camino tomar para llegar a él, "Dijo el Dr. Rambach.

    "Utilizando tomografía estándar, este problema se resolvería determinando primero en qué direcciones debe mirar para asegurarse de cubrir todo el mapa, luego recopilar y almacenar todos los datos relevantes, y finalmente procesar los datos para encontrar el tesoro.

    Navegando por un mapa del tesoro cuántico de alta dimensión, comenzando desde el punto verde y terminando en el punto rojo (¡el tesoro!). Crédito:Sociedad Estadounidense de Física

    "En lugar de, utilizando tomografía autoguiada, elegimos dos direcciones al azar, pruébalos ambos, elegir el que nos acerque al tesoro según las pistas del algoritmo de aprendizaje automático, y luego repetimos esto hasta que lo alcancemos.

    "Esta técnica ahorra una gran cantidad de tiempo y energía, lo que significa que podemos encontrar el tesoro, el quvigint desconocido, mucho más rápida y fácilmente ".

    Para ilustrar la técnica, el equipo simuló un quvigint viajando por la atmósfera, como lo haría cuando se utiliza para enviar información cuántica entre dos puntos de la Tierra o un satélite.

    Mientras viaja el quvigint, se modifica por la turbulencia atmosférica.

    La tomografía estándar es muy susceptible a este tipo de ruido, pero mediante el uso de tomografía autoguiada, el equipo pudo reconstruir el quvigint original con gran precisión.

    Dr. Jacq Romero, también en EQUS y UQ, dijo que la tomografía autoguiada era diferente a otros métodos para encontrar estados cuánticos desconocidos.

    "La tomografía autoguiada es eficiente, preciso, robusto al ruido y fácilmente escalable a grandes dimensiones, como quvigints, "Dijo el Dr. Romero.

    "La tomografía autoguiada es un método de tomografía robusto que es independiente del sistema físico, por lo que también se puede aplicar a otros sistemas, como átomos o iones ".

    El estudio se publica en Cartas de revisión física .


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