0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

人工智能与量子力学基础研究交叉领域取得重要进展

倩倩 来源:lq 作者:中国科学技术大学 2019-11-10 09:42 次阅读

我校郭光灿院士团队在人工智能与量子力学基础研究交叉领域取得重要进展。该实验室李传锋、许金时等人与南方科技大学翁文康教授以及中科院重庆绿色智能技术研究院任昌亮研究员等人合作,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2019年11月6日发表于国际物理学权威期刊《物理评论快报》上。

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。

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数指数增加。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。

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。

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。

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)和中科院重庆绿色智能技术研究院任昌亮研究员(理论)。该工作得到了科技部、国家基金委、中国科学院、安徽省的支持。

图1:非经典关联分类实验装置图

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。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 数据采集
    +关注

    关注

    38

    文章

    4355

    浏览量

    112260
  • 人工智能
    +关注

    关注

    1773

    文章

    43356

    浏览量

    230126
  • 机器学习
    +关注

    关注

    66

    文章

    8061

    浏览量

    130442
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    量子

    可以模拟原子和分子之间的相互作用,帮助科学家设计新材料、药物,甚至加速新材料的发现过程。这将有助于推动科学研究进展,加快新技术的开发。 总的来说,量子计算机的梦想是通过利用量子力学
    发表于 03-13 18:18

    嵌入式人工智能的就业方向有哪些?

    嵌入式人工智能的就业方向有哪些? 在新一轮科技革命与产业变革的时代背景下,嵌入式人工智能成为国家新型基础建设与传统产业升级的核心驱动力。同时在此背景驱动下,众多名企也纷纷在嵌入式人工智能领域
    发表于 02-26 10:17

    量子力学和测量关系研究国际会议准备会议在广州举行

    12月19-21日中关村检验检测认证产业技术联盟国际专委会在广州组织召开了“量子力学和测量关系研究国际会议”准备会议。来自全国14个国防和各省市计量技术机构6个测量制造企业参加本次会议。“量子力学与计量关系
    的头像 发表于 12-22 08:24 230次阅读
    <b class='flag-5'>量子力学</b>和测量关系<b class='flag-5'>研究</b>国际会议准备会议在广州举行

    阐述量子信息技术的研究现状与未来

    20世纪 80 年代, 科学家将量子力学应用到信息领域, 从而诞生了量子信息技术, 诸如量子计算机、量子密码、
    发表于 11-22 11:40 343次阅读
    阐述<b class='flag-5'>量子</b>信息技术的<b class='flag-5'>研究</b>现状与未来

    人工智能领域存在第一性原理吗?

    实现通用人工智能(Artificial General Intelligence,AGI)是一个长远目标。我们需要探索通往人工智能(AI)的道路,要以基础研究作为出发点。“基础研究是整
    发表于 10-20 14:45 95次阅读
    <b class='flag-5'>人工智能</b><b class='flag-5'>领域</b>存在第一性原理吗?

    ai人工智能机器人

    随着时间的推移,人工智能的发展越来越成熟,智能时代也离人们越来越近,近几年人工智能越来越火爆,人工智能的应用已经开始渗透到各行各业,与生活交融,成为人们无法拒绝,无法失去的一个
    发表于 09-21 11:09

    《通用人工智能:初心与未来》-试读报告

    作者给出的结论。整体读下来,可以给我们关于通用人工智能全面的了解。作者也反复强调了通用人工智能与专用智能的区别。尤其是人们错误的认为一堆专用智能堆砌起来就是通用
    发表于 09-18 10:02

    量子力学的定义是什么 量子力学三大基本原理

    量子力学是一种物理学理论,它描述了微观尺度下粒子行为和相互作用的规律。它基于量子的概念,认为微观粒子(如电子、光子等)的性质以及它们在空间和时间中的行为,受到量子力学的规律控制。
    的头像 发表于 09-12 14:55 4592次阅读

    什么是人工智能与大数据

    人工智能与大数据在不同领域中都扮演着至关重要的角色。在技术领域人工智能和大数据可用于智能交互和
    的头像 发表于 08-13 09:41 1362次阅读

    中国人工智能有哪些

    中国人工智能有哪些;我需要1000字的文章 近年来,中国在人工智能领域不断取得突破,不仅涌现出了一批领先的人工智能企业和创业公司,而且在人才
    的头像 发表于 08-12 17:44 1981次阅读

    人工智能从入门到进阶实战

    通用人工智能与机器人产业正处在快速发展、互相融合促进的战略机遇期,作为两大领域交叉的核心应用,具身智能有望在未来取得快速发展。具身
    发表于 07-28 15:27 346次阅读
    <b class='flag-5'>人工智能</b>从入门到进阶实战

    谷歌披露量子计算机新突破

    谷歌披露量子计算机新突破 量子计算越加被看重,很多的科技巨头包括IBM、谷歌和微软等以及众多的初创公司都在量子计算研究方面取得了重大
    的头像 发表于 07-05 18:17 1151次阅读

    【书籍评测活动NO.16】 通用人工智能:初心与未来

    之后的达特茅斯研讨会开始,用机器来模仿人类学习及其他方面的智能,即实现“人工智能”(Artificial Intelligence,AI)便成为计算机领域持续的研究热点。时至今日,以深
    发表于 06-21 14:41

    电光调制器跟量子力学的关系

    量子力学这一理论的提出,为现代物理学奠定了基石,推动了科学技术的快速发展。在今天,量子已成为各行各业科研领域的热点。 量子力学对激光器的性能要求非常高,其中包括激光器波长(影响原
    的头像 发表于 05-29 15:30 338次阅读
    电光调制器跟<b class='flag-5'>量子力学</b>的关系

    本源量子和中科大团队合作在非绝热几何量子计算领域取得重要进展

    中国科大郭光灿团队在非绝热几何量子计算领域取得重要进展。该团队郭国平教授研究组与本源
    的头像 发表于 05-08 09:23 390次阅读
    本源<b class='flag-5'>量子</b>和中科大团队合作在非绝热几何<b class='flag-5'>量子</b>计算<b class='flag-5'>领域</b><b class='flag-5'>取得</b><b class='flag-5'>重要</b><b class='flag-5'>进展</b>