Κάθε φορά που χρησιμοποιούμε μια συσκευή για επικοινωνία -ένα email, μήνυμα ή οποιαδήποτε μεταφορά δεδομένων- οι πληροφορίες διασχίζουν το ανοικτό διαδίκτυο, όπου μπορούν να υποκλαπούν. Αυτές οι επικοινωνίες εξαρτώνται επίσης από τη σύνδεση στο διαδίκτυο, συχνά περιλαμβάνοντας ασύρματο σήμα σε ένα ή και στα δύο άκρα της μετάδοσης.
Κβαντική εμπλοκή για επικοινωνία σε καταστροφές
Ο Alexander DeRieux, υποψήφιος διδάκτορας στο Virginia Tech, μαζί με τον καθηγητή Walid Saad, χρησιμοποίησαν κβαντική εμπλοκή για να συνδέσουν drones σε καταστάσεις όπου η ασύρματη επικοινωνία μπορεί να διακοπεί, όπως σε δασικές πυρκαγιές ή άλλες καταστροφές. Το νέο πλαίσιο τους, eQMARL (entangled quantum multi-agent reinforcement learning), βελτίωσε σημαντικά την απόδοση σε σύγκριση με κλασικές και μη-εμπλεκόμενες κβαντικές μεθόδους.
Πώς λειτουργεί η κβαντική εμπλοκή
Η αλλαγή κατάστασης ενός qubit επηρεάζει άμεσα το εμπλεκόμενο qubit, επιτρέποντας την επικοινωνία χωρίς παραδοσιακά δίκτυα. Τα drones κωδικοποιούν δεδομένα, όπως ήχο και βίντεο, στα qubits, αξιοποιώντας τις ιδιότητες τους όπως πλάτη και φάση, ώστε να μεταδίδεται μια μεγάλη ποσότητα πληροφορίας. Τα photons εμπλέκονται πυρηνικά, έτσι κάθε τροποποίηση του ενός επηρεάζει το άλλο, ανεξαρτήτως απόστασης, από τα άκρα της ίδιας ομάδας drones έως τα αντίθετα άκρα του γαλαξία.
Εφαρμογές σε επικοινωνία, AI και ασφάλεια
Η κβαντική εμπλοκή ανοίγει τον δρόμο για ασφαλή επικοινωνία χωρίς ανάγκη για fiber optic ή ασύρματα δίκτυα. Οι εφαρμογές εκτείνονται σε λιγότερο ενεργοβόρα τεχνητή νοημοσύνη. Το πλαίσιο eQMARL αποδεικνύει ότι μπορούν να επιτευχθούν μοναδικά κβαντικά πλεονεκτήματα που δεν είναι δυνατά με κλασική τεχνολογία.
Περισσότερες πληροφορίες: Alexander DeRieux et al, eQMARL: Entangled Quantum Multi-Agent Reinforcement Learning for Distributed Cooperation over Quantum Channels, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2405.17486
Πληροφορίες περιοδικού: arXiv
Παρέχεται από το Virginia Tech
