Un œil quantique détecte une impureté dans un cristal express
Le cristal de fluorite ressemble à du verre transparent, mais ajoutez-y quelques atomes d'erbium et il commence à laisser passer la lumière différemment. Il absorbe certaines couleurs plus fortement, d'autres plus faiblement. Grâce à cette « signature optique », on peut savoir si le cristal contient une impureté.
Les auteurs de l'étude ont calculé comment la lumière interagit avec deux types de cristaux : pur et avec ajout d'erbium. Pour cela, ils ont construit des modèles informatiques de petits morceaux de cristal et ont calculé combien de lumière de chaque énergie est absorbée. Ils ont obtenu mille cinq cents points pour chaque type. Ensuite, ces données ont servi à entraîner l'ordinateur.
Les calculateurs quantiques sont encore moins précis que les classiques, mais leur avantage pourrait se révéler sur des tâches plus complexes. Ici, l'important est que le modèle quantique a pu apprendre sur des données réelles et donner un résultat significatif. C'est comme si un enfant qui commence à peine à lire déchiffrait non seulement des lettres, mais aussi des mots entiers.
De telles méthodes pourraient aider à vérifier rapidement la pureté des matériaux dans l'industrie. Et les ordinateurs quantiques, peut-être, apprendront à reconnaître même les différences les plus subtiles, que les ordinateurs classiques ne peuvent pas détecter.
L'erbium est ajouté aux fibres optiques pour amplifier le signal lumineux — le même atome que dans le cristal de cette étude aide à rendre Internet plus rapide.
Dans le roman « Le Problème à trois corps » de Liu Cixin, les extraterrestres utilisent des protons dépliés pour observer la Terre — ici, de minuscules systèmes quantiques apprennent à distinguer des atomes dans un cristal.