Er wordt volop gespeculeerd over wat kunstmatige intelligentie, of AI, zal er in de toekomst uitzien, maar onderzoekers van de Australian National University (ANU) maken al gebruik van zijn kracht.

De groep van de ANU-afdeling Quantum Science heeft geëxperimenteerd met het vangen van atomen bij zeer lage temperaturen, in hun inspanningen om een ​​kwantumcommunicatienetwerk te bouwen.

Nu hebben ze een kunstmatig neuraal netwerk met AI ontwikkeld om hen te helpen bij het uitvoeren van hun experimenten. Losjes gebaseerd op het menselijk brein, neurale netwerken stellen computers in staat om te "leren" taken uit te voeren.

"We gebruiken AI om een ​​groot aantal inputs voor ons experiment te regelen - de verschillende laser- en magnetische veldinstellingen - om de best mogelijke experimentele omstandigheden te vinden, " zei Dr. Geoff Campbell, postdoctoraal onderzoeker bij het Center for Quantum Computation and Communication Technology.

"Omdat we zoveel input hebben, kunnen we alleen weloverwogen gissingen maken op basis van ons begrip van wat het beste werkt, maar de AI is er beter in dan wij."

Koude atomen zijn een belangrijk onderdeel van nieuwe technologie zoals precisiesensoren en atoomklokken.

Dit laatste onderzoek heeft het potentieel aangetoond voor AI om koude atomaire systemen te optimaliseren. De door de AI gevonden oplossing kan in de helft van de tijd twee keer zoveel koude atomen vangen.

"De AI in ons experiment vond een oplossing die zeer effectief is en onze intuïtie tart. Honderd studenten die 100 jaar werken, zouden het waarschijnlijk nooit vinden, " zei universitair hoofddocent Ben Buchler.

"Onze belangrijkste onderzoeksfocus is het ontwikkelen van een kwantumrepeater, een apparaat dat kan worden gebruikt om kwantuminformatie over lange afstanden te verzenden. Om dat te laten werken, we moeten er zoveel mogelijk koude atomen in opsluiten. De moeilijkheid is dat het bijna onmogelijk is om een ​​compleet model te bouwen van hoe de atomen met elkaar omgaan, dus we moeten het experiment met vallen en opstaan ​​optimaliseren. De AI stelt ons in staat dat effectiever te doen."

Hoewel deze AI voor een specifieke taak werd gebruikt, de onderzoekers zijn ervan overtuigd dat het veel bredere toepassingen kan hebben.

"AI wordt gebruikt in een steeds groter aantal rollen, van het optimaliseren van de prestaties van onze mobiele apparaten tot grootschalige data-analyse, zei professor Lam.

"Het zal alleen maar meer gemeengoed worden naarmate het wordt ontwikkeld tot een algemeen hulpmiddel dat wetenschappers kan bevrijden van vervelende optimalisatie van experimentele instellingen in het laboratorium."

Het team is van mening dat het programma kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan experimenten met veel invoerparameters te verbeteren, niet alleen op het gebied van kwantuminformatie.

Verder kijken dan puur onderzoek, ze zeggen dat het ook een grote impact kan hebben op industriële en productieprocessen door de efficiëntie te verhogen en de kosten te verlagen.

"Dit is een voorbeeld van een grotere trend waarbij AI minder exotisch wordt en binnenkort zal worden gezien als een extra hulpmiddel dat de wetenschappelijke gemeenschap kan gebruiken, zei professor Lam.