科学家利用人工智能实现多重非经典关联的同时分类

发布:cyqdesign 2019-11-11 09:37 阅读:8545
中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在人工智能量子力学基础研究交叉领域取得新进展。该实验室李传锋、许金时等人与南方科技大学教授翁文康以及中国科学院重庆绿色智能技术研究院研究员任昌亮等人合作,将机器学习技术应用于研究量子力学基础问题,首次实验实现了基于机器学习算法的多重非经典关联的同时分类。该成果于11月6日发表于国际物理学期刊《物理评论快报》上。 - {>JF  
"b8<C>wY  
  1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森发表了著名的质疑量子力学完备性的文章,后来被称为EPR佯谬。随着薛定谔和贝尔等众多科学家对EPR佯谬的深入研究,人们逐渐理解爱因斯坦所指的“幽灵般的超距作用”来源于量子世界的非定域关联,并且它还可以进一步细分为量子纠缠(Quantum Entanglement)、量子导引(Quantum Steering)和贝尔非定域性(Bell Nonlocality)等层次。另一方面,随着量子信息研究的兴起,各种不同的量子关联已经成为量子信息领域的关键资源,在量子计算、量子通信和量子精密测量等过程中扮演着重要的角色。 CbVUz<  
t)=u}t$  
  然而刻画任意给定的一个量子态中的非经典关联仍然存在巨大挑战。首先很多数学形式的判据对多体系统而言其计算极其复杂。其次已知的很多方法往往需要整个量子态的密度矩阵信息,从而实验上需要完整的量子态层析,其数据采集时间随着系统粒子增加会指数增加。最后由于每种非经典关联都有各自不同的判据,人们并不清楚是否存在一个统一的框架可以通过相同的测量或可观测量的集合实现所有这些非经典关联的同时区分。 -[|R \'i  
'0[D-jEr  
  机器学习是人工智能的一个重要的分支,通过一系列的训练数据来得到一个可输出预测结果的函数或模型。李传锋、许金时等人将机器学习技术应用于非经典关联的区分,首次实验实现了多重量子关联的同时分类。他们通过巧妙的实验设计,在光学系统中制备出一簇参数可调的两比特量子态。通过只输入量子态的部分信息(两个可观测量的值),利用神经网络、支持向量机以及决策树等机器学习模型对455个量子态的非经典关联属性进行学习,成功地实现了多重非经典关联分类器。实验结果表明基于机器学习算法的分类器能以大于90%的高匹配度同时识别量子纠缠、量子导引和贝尔非定域性等不同的量子关联属性,而且无论在资源消耗还是时间复杂度上都远小于传统判据所依赖的量子态层析方法。 HbX>::J8  
yJ c#y   
  量子信息与人工智能的融合是当前最热门的研究方向之一,已经取得很多重要进展。这项工作在实验上将机器学习算法应用于多重非经典关联的同时区分,推动了人工智能与量子信息技术的深度交叉。未来,机器学习作为一种有效的分析工具,将有助于解决更多量子科学难题。 y9{KBM%h  
x?9rT 0D  
t4/d1qW0  
图1.非经典关联分类实验装置图 >Olg lUzA  
%(MaH  
MxD,xpf  
图2.三种人工智能模型对非经典关联进行分类的工作原理示意图,(a)神经网络,(b)支持向量机,(c)决策树。
:$~)i?ge<5  
  该论文共同第一作者是中科院量子信息重点实验室博士生杨木(实验)和重庆研究院任昌亮(理论)。该工作得到科技部、国家基金委、中科院、安徽省的支持。 L%}k.)yev  
lRF04  
  论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.190401
分享到:

最新评论

thorn12345 2019-11-12 08:28
现多重非经典关联的同时分类
不懂想问 2019-11-12 08:30
人工智能,
leihen 2019-11-12 08:33
科学家利用人工智能实现多重非经典关联的同时分类
谭健 2019-11-12 08:34
多重非经典关联
木子示羊 2019-11-12 08:39
科学家利用人工智能实现多重非经典关联的同时分类
yuzixi 2019-11-12 08:40
个人认为如果量子计算突破的话,也意味着人工智能得突破,目前人工智能还是萌芽阶段。
东南西木 2019-11-12 09:02
多重非经典关联
lufan 2019-11-12 09:09
科学家利用人工智能实现多重非经典关联的同时分类
wmh1985 2019-11-12 09:27
将机器学习技术应用于研究量子力学基础问题,首次实验实现了基于机器学习算法的多重非经典关联的同时分类
james951 2019-11-12 09:37
多重非经典关联
我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
联系我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
微信
扫一扫,关注光行天下的微信公众号!
微博
扫一扫,关注光行天下的新浪微博!
手机APP
扫一扫,下载安装光行天下的手机APP!
9652202 cyqdesign
主办方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1