Kunstmatige intelligentie kiest kwantum-experimenten uit

Kwantummechanica is zo ingewikkeld dat wetenschappers nu kunstmatige intelligentie inzetten om nieuwe experimenten te kiezen.

Een algoritme met de naam Melvin heeft zo de opzet van experimenten bedacht waar de wetenschappers zelf niet aan gedacht zouden hebben. Melvin doet dat door bekende onderdelen van kwantumexperimenten, zoals spiegels en stralingsdelers, te combineren met een bepaald einddoel.

"Ik vind het nog steeds best ingewikkeld om intuïtief te begrijpen wat er precies gebeurt", zegt onderzoeker Mario Krenn van de Universiteit van Wenen tegenover Physics. "Dat maakt de kwantumfysica uniek."

Kwantumverstrengeling

Kwantummechanica is een natuurkundige theorie waarbij uitkomsten van experimenten vaak radicaal anders zijn dan op basis van de klassieke natuurkunde zou worden verwacht.

Zo zijn er experimenten met fotonen die een zogenoemde kwantumverstrengeling hebben. Ook al zijn die fotonen in ruimte gescheiden, als de toestand van één van die fotonen wordt gewijzigd, verandert de ander ook.

Omdat moeilijk is te voorspellen onder welke omstandigheden dit precies gebeurt, gaat Melvin alle mogelijkheden af.

Kwantumcomputers

Op termijn moet het onderzoek in de kwantummechanica onder meer radicaal andere computers opleveren, die vele malen sneller zijn dan huidige computers.

Een kwantumcomputer werkt niet met 'normale' bits, maar met zogenoemde qubits. Die zijn bijzonder, omdat ze niet zoals bij huidige computers alleen een waarde van 0 of 1 kunnen hebben, maar ook in een ‘superpositie’ kunnen komen waarbij de qubit beide waardes heeft.

Dat levert nieuwe mogelijkheden voor software op, waardoor kwantumcomputers in theorie bijvoorbeeld heel goed zullen zijn in het kraken van bestaande versleutelingsmethodes.

Andere kijk

De Universiteit van Genève verwacht niet dat kunstmatige intelligentie de mens op korte termijn zal vervangen bij het ontwerpen van kwantumexperimenten. Wel kunnen algoritmes volgens de universiteit de kijk op experimenten veranderen.

Volgens kwantumonderzoeker Terry Rudolph van het Imperial College in Londen kan het werk van de Universiteit van Wenen potentieel "nieuwe spanningen tussen kwantum- en klassieke beschrijvingen van de wereld onthullen."

Tip de redactie