Juodosios skylės visam laikui vagia neatkuriamus duomenis

Naujoji teorema rodo, kad duomenys, einantys per duomenų rinktuvą, pvz., Juodoji skylė, pasieks tašką, kuriame bet kuris algoritmas negali sužinoti sutrikdytų duomenų. Kreditas: Los Alamoso nacionalinė laboratorija.

g Juodoji skylė Visam laikui negrįžtamų duomenų pagrobimas naudojant bet kokį kvantinės mašinos mokymosi algoritmą, atskleidžiant Hayden-Preskill minties eksperimentus.

Nauja kvantinių mašinų mokymosi teorema prasiskverbė į pagrindinį pripažintą informacijos pagrobimo supratimą.

„Mūsų teorema reiškia, kad mes negalime naudoti kvantinės mašinos mokymosi, kad išmoktume įprastus atsitiktinius ar chaotiškus procesus, pavyzdžiui, juodąsias skyles. Šiuo atžvilgiu esminiai nežinomų procesų pažinimo gebėjimų apribojimai “, – sakė Zoe Holmes, Los Alamoso nacionalinės laboratorijos plakatas ir straipsnio, apibūdinančio darbą Los Alamoso nacionalinėje laboratorijoje, bendraautoris. Paskelbta 2021 m. Gegužės 12 d. į Fizinio apžvalgos laiškas.

„Laimei, dauguma įdomių kūno procesų yra pakankamai paprasti arba struktūriškai panašūs į atsitiktinius procesus, rezultatai nesmerkia kvantinės mašinos mokymosi. Tačiau pabrėžia, kad svarbu suprasti jo ribas “, – sakė Holmesas.

Vykdydamas klasikinį Haydeno-Presquillo minties eksperimentą, fiktyvi Alisa tokią informaciją kaip knyga meta į juodąją skylę, kuri užgrobia tekstą. Jos palydovą Bobą vis dar galima rasti susipynus, unikalią kvantinės fizikos savybę. Tačiau naujasis darbas įrodo, kad pagrindiniai Bobo galimybių išmokti tam tikros juodosios skylės fizikos apribojimai reiškia, kad atkurti naujos knygos informaciją būtų labai sunku ar net neįmanoma.

„Bet kokie perėmėjui bėgantys duomenys, pavyzdžiui, juodoji skylė, patenka į tašką, kur mašininio mokymosi algoritmai sustoja nederlingoje plokščiakalnyje ir negali būti mokomi. Tai reiškia, kad algoritmai negali išmokti šifravimo procesų “, – sakė Andrew Sornborgeris, Los Alamoso informatikas ir bendraautorius. Centro algoritmai ir imitacijos. Centras yra daugiainstitucinis bendradarbiavimas, kuriam vadovauja Oak Ridge nacionalinė laboratorija.

Nevaisinga plynaukštė yra sritis matematinėje optimizavimo algoritmų srityje, kur didėjant tiriamų sistemų dydžiui problemų sprendimo gebėjimai tampa eksponentiškai sunkesni. Šis reiškinys, kuris labai riboja didelių kvantinių neuroninių tinklų treniruočių pajėgumus, aprašytas naujausiame atitinkamos „Los Alamos“ komandos straipsnyje.

“Naujausias darbas rodo, kad kvantinis mašininis mokymasis yra didžiulė priemonė mūsų pastangoms suprasti sudėtingas sistemas”, – sakė bendraautorius Andreasas Albrechtas. Albrechtas yra Matematikos ir kiekybinės fizikos centro direktorius Tam (QMAP) ir žinomas fizikos ir profesoriaus profesorius. Astronomija UC Davise: „Mūsų darbas nurodo esminį dalyką, kuris riboja šio instrumento galimybes.

Haydeno-Presquillo minties eksperimente Alisa bando sunaikinti paslaptį, užšifruotą kvantinėje būsenoje, išmesdama ją į greičiausią gamtos juodąją skylę. Bobas ir Alisa yra kvantiniai dinaminiai palydovai, kuriuos fizikai naudoja atstovaudami jiems minties eksperimentuose.

„Galbūt manote, kad tai išlaikys Alice paslaptį gana saugioje vietoje, – sakė Holmesas, – tačiau Haydenas ir Preskillas tvirtino, kad jei Bobas žinotų kolektyvinę dinamiką, kurią juodosios skylės perima, ir pasidalintų būsena, kad jos kuo labiau įsitrauktų į juodąsias skyles. Norėdami iššifruoti Alisos paslaptį, surenkant papildomus juodosios skylės skleidžiamus fotonus. Bet tai kelia klausimą: kaip Bobas išmoks dinamikos, kurią sukelia juodosios skylės? Ne naudojant kvantinę mašininį mokymąsi, pagrįstą mūsų tyrimais “.

Svarbiausia Holmeso ir jos bendraautorių sukurta naujos teoremos dalis neprivalo iš anksto žinoti apie kvantinį sukčiautoją – situaciją, kuri mažai tikėtina pasaulio moksle ir slepia tiesą.

„Mūsų darbe didelis dėmesys skiriamas net nedidelio kiekio ankstesnių duomenų naudojimui, tai gali turėti reikšmės mūsų gebėjimui išgauti informaciją iš sudėtingų sistemų ir potencialiai sumažinti mūsų teoremos galią“, – sakė Albre. „Mūsų sugebėjimas tai padaryti gali padėti skirtingose ​​situacijose skiriasi. (Skaičiuojant nuo teorinių juodųjų skylių svarstymo iki konkrečių situacijų, kurias žmonės valdo Žemėje), būsimi tyrimai greičiausiai parodys įtikinamų abiejų situacijų, kuriose mūsų teorema vis dar galioja, pavyzdžių. Visiškai naudojami ir kiti, kurių galima išvengti

Nuoroda: Zoë Holmeso, Andrew Arrasmitho, Bin Yano, Patricko J. Coleso, Andreaso Albrechto ir Andrewo T.Sornborgerio „nevaisingos plynaukštės neleidžia mokytis šifruotojų“, 2021 m. Gegužės 12 d., Galima rasti čia. Fizinio apžvalgos laiškas.
DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.190501

Finansavimas: JAV Energetikos departamentas, Mokslo biuras

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujasis „Ultrathin Liquid Liquid Crystal Metalens“ siūlo elektrinį padidinimą

Cornell հայ „Samsung“ inžinierių sukurtas ultragarso, elektra valdomų metalų konceptualus perteikimas. Paskola Danieliui Schilkinui Kornelio taikomosios inžinerijos mokyklos tyrėjai's „Samsung“ pirmaujantis technologijų institutas sukūrė...

Naujos keistų, išnykusių driežų rūšys – tokios keistos, kad buvo neteisingai identifikuotos kaip dinozauras su kolibriu

„Oculudentavis naga“, kaip pavaizduota šio menininko rekonstrukcijoje, buvo keistas driežas, kurį tyrėjai iš pradžių sunkiai skirstė į kategorijas. Jie vis dar nėra tikri...

Kavos mėgėjai, mėgaukitės! Gausus kavos vartojimas susijęs su sumažėjusia širdies nepakankamumo rizika

Tyrimo ataskaita: Išanalizavus tris pagrindinius širdies ligų tyrimus nustatyta, kad geriant vieną ar daugiau kavos su kofeinu puodelių buvo sumažinta širdies nepakankamumo rizika. Kavos be kofeino...

Atominė dalelė paversta antiteze ir pirmą kartą atvirkštinė nepaprasto eksperimento metu.

Fizikų komanda, įskaitant Warwick universitetą, įrodė, kad subatominės dalelės gali virsti ego antagonistais ir vėl grįžti į naują atradimą, ką tik atskleistą praėjusią savaitę. „Šis...

36 Nykštukų galaktikos kartu buvo „Naujųjų žvaigždžių kūdikių bumas“

„Rutgers“ išvados nėra skirtos ginčyti dabartinių idėjų apie galaktikų atsiradimą ir gali padidinti mūsų supratimą apie visatą. Kreditas: Rutgerso universitetas, Naujasis Bransvikas Stebina tai, kaip...

Newsletter

Subscribe to stay updated.