Zapytaj Fizyka: Od kondensatu Bosego-Einsteina do sztucznych sieci neuronowych

Czy możemy wyobrazić sobie, że kwantowe ciecze światła i sztuczne neurony, pozornie oddzielone obszary fizyki, mogą kiedyś połączyć się i zmienić naszą zdolność do przetwarzania informacji? Przedstawię Wam fascynujący świat tych dwóch dziedzin i zastanowimy się nad ich potencjalnymi połączeniami oraz konsekwencjami dla przyszłych technologii.

Każdy zna cztery podstawowe stany materii: gaz, ciecz, ciało stałe, plazma. Niewielu jednak wie, że fundamentem wielu zjawisk na poziomie kwantowym jest stan znany jako kondensat Bosego-Einsteina. To stan, w którym cząstki o specyficznych cechach, zwane bozonami, stają się całkowicie nierozróżnialne i zachowują się jak makroskopowa fala materii. Przejście fazowe do tego stanu jest procesem nieliniowym. Dla pewnych typów bozonów, cząstek złożonych częściowo z materii i częściowo ze światła, tak zwanych ubranych fotonów, towarzyszy temu silna emisja światła przypominająca światło laserowe. Takie zjawiska mogą znaleźć zastosowanie w nieliniowym przetwarzaniu informacji.

Sztuczne sieci neuronowe symulują działanie ludzkiego mózgu. Ich zdolność do rozpoznawania wzorców jest wzmocniona dzięki zastosowaniu zjawisk nieliniowych. W tym wykładzie
zaproponujemy wykorzystanie kwantowych zjawisk, takich jak kondensat Bosego-Einsteina i zastanowimy się, jak te zaawansowane stany materii mogą przydać się w przetwarzaniu informacji.