تولید حالات کوانتومی نور

تولید حالات کوانتومی نور

پلتفرم‌های فوتونیک یک نامزد امیدوارکننده برای تولید انواع زیادی از حالت‌های چند فوتونی درهم تنیده را نشان می‌دهند. با این حال، مشکلات موجود در طراحی آزمایش‌های نوری جدید و کارآمد هم با ابعاد و هم با پیچیدگی حالت‌های مورد نظر افزایش می‌یابد. اخیراً، پروتکل‌های هوش مصنوعی برای یافتن پیکربندی بهینه عناصر نوری که حالت کوانتومی مورد نظر را از حالت اولیه موجود تولید می‌کنند، به کار گرفته شده‌اند. پیکربندی های جالبی که حالت های مورد نظر را ایجاد می کنند.

در مرجع. [162]، ملنیکوف و همکاران. یک پروتکل RL، فرموله شده در چارچوب شبیه سازی تصویری، برای طراحی آزمایش های پیچیده فوتونیک کوانتومی ایجاد کرد. حالت کوانتومی در تکانه زاویه‌ای مداری (OAM) فوتون‌های تولید شده توسط فرآیند تبدیل پارامتری خودبه‌خودی مضاعف (SPDC) در دو کریستال غیرخطی کدگذاری می‌شود. نویسندگان به عامل دو وظیفه متفاوت می‌دهند: اولی یافتن ساده‌ترین راه‌اندازی است که امکان تولید یک حالت کوانتومی با مجموعه‌ای از ویژگی‌ها را فراهم می‌کند، در حالی که دومی شامل یافتن پیکربندی‌های آزمایشی تا حد امکان برای تولید همان حالت است. . برای دستیابی به چنین وظایفی در هر تکرار الگوریتم، عامل به مجموعه‌ای از عناصر نوری از جمله شکاف‌کننده‌های پرتو، آینه‌ها، هولوگرام‌های پارامتری شیفت و منشورهای Dove دسترسی دارد که می‌تواند به صورت متوالی روی میز نوری قرار دهد. پس از تجزیه و تحلیل وضعیت به دست آمده از تکامل از طریق عناصر انتخاب شده، عامل یا پاداشی دریافت می کند یا نه همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است. دو وظیفه ما در حال بررسی است. پیکربندی‌های به‌دست‌آمده نشان می‌دهند که چگونه الگوریتم‌های هوش مصنوعی می‌توانند حتی در طول طراحی آزمایش‌های نوری جدید به کار گرفته شوند. جالب توجه است، این نوع رویکرد، که امکان بررسی میلیون‌ها آزمایش اپتیکی کوانتومی مختلف را فراهم می‌کند، منجر به کشف تنظیمات غیرمتعارف جدیدی شد که برای به دست آوردن اولین تحقق تجربی حالات بسیار درهم‌تنیده با ابعاد بالاتر و تکنیک‌های کوانتومی جدید مورد استفاده قرار گرفته‌اند. با پیدا شدن پروتکل ها و برنامه های کاربردی جدید، این راه دسترسی به حالت های دلخواه به یک دارایی کلیدی تبدیل می شود.