Один из потенциальных типов квантовых компьютеров может быть основан на атомах, удерживаемых в одном или нескольких двумерных массивах оптических ловушек. Каждый атом будет представлять собой квантовый бит, а вычисления будут включать перемещение большого количества этих атомов внутри массива. Такие перестановки атомов могут быть медленными, поскольку атомы нужно перемещать в нужные места массива и обратно — это похоже на сложную игру в китайские шашки.
Чао-Ян Лу и Цзянь-Вэй Пань из Университета науки и технологий Китая и их коллеги использовали искусственный интеллект (ИИ) как часть системы, которая может перемещать тысячи атомов в любое выбранное ими расположение. Перестановка занимает всего 60 миллисекунд — независимо от количества атомов. Это рекорд скорости, частично достижимый благодаря ИИ, который работает быстрее традиционных вычислений для этой задачи. В этой системе ИИ участвует в программировании пространственного модулятора света — устройства, которое перемещает атомы по оптимальным путям с помощью оптических пинцетов.
Чтобы продемонстрировать свою новую систему, команда создала анимационный видеоролик, описывающий мысленный эксперимент с котом Шрёдингера. Исследователи использовали до 549 атомов в массиве размером 230 × 230 мкм и визуализировали их положение, обнаружив флуоресценцию атомов в ответ на лазерные импульсы. Видео — это замедленная версия перестановки атомов.
— Дэвид Эренштейн
Дэвид Эренштейн — старший редактор журнала Physics Magazine.