Lanciare una moneta. capi? Fai un passo a sinistra. code? Fai un passo a destra. Nel mondo quantistico? Vai in entrambe le direzioni contemporaneamente, come un'onda che si allarga. Chiamata l'analogia del camminatore, ' questo processo casuale può essere applicato sia negli algoritmi classici che in quelli quantistici utilizzati nelle tecnologie all'avanguardia come l'intelligenza artificiale e i processi di ricerca dei dati. Però, la casualità rende anche difficile controllare la camminata, rendendo più difficile la progettazione precisa dei sistemi.

Un team di ricerca con sede in Giappone potrebbe muoversi verso una camminata più controllata svelando il meccanismo alla base della decisione direzionale di ogni passo quantistico e introducendo un modo per controllare potenzialmente la direzione del movimento. Hanno pubblicato i loro risultati il ​​16 ottobre in Rapporti scientifici , una rivista di ricerca sulla natura.

"Nel nostro studio, ci siamo concentrati sulla moneta che determina il comportamento della passeggiata quantistica per esplorare la controllabilità, " ha detto l'autore della carta Haruna Katayama, studente laureato presso la Graduate School of Integrated Arts and Sciences presso l'Università di Hiroshima.

Nei sistemi classici, la moneta dirige il deambulatore nello spazio:destra o sinistra. Nei sistemi quantistici, una moneta è infinitamente meno affidabile, poiché il deambulatore opera sia come una particella che si trova in uno spazio sia come un'onda protesa in ogni possibilità attraverso il tempo.

"Abbiamo introdotto la moneta dipendente dal tempo la cui probabilità di atterraggio su testa o croce varia temporalmente per svelare la funzione della moneta, " ha detto Katayama.

Questa moneta dipendente dal tempo può spostare la posizione del deambulatore, i ricercatori hanno scoperto, ma la caratteristica ondulatoria del deambulatore oscurava lo spazio fisico controllato dalla moneta.

"Siamo riusciti a chiarire l'equivalenza di due concetti completamente diversi - l'equivalenza del tasso di cambio nella probabilità della moneta e la velocità dell'onda - per la prima volta, " ha detto Katayama. "Questo meccanismo svelato ci consente di controllare la passeggiata quantistica su richiesta manipolando la moneta preservando il processo casuale, fornendo elementi fondamentali fondamentali di tecnologie innovative di elaborazione delle informazioni quantistiche come l'informatica quantistica."

I ricercatori hanno determinato che la velocità con cui la moneta si è lanciata ha influenzato direttamente la velocità con cui si è mossa l'onda, determinando un certo controllo del movimento del deambulatore.

"Il meccanismo di deambulazione ci consente di personalizzare le passeggiate quantistiche come desideriamo manipolando la velocità di lancio della moneta, " ha detto Katayama. "Inoltre, abbiamo scoperto che la passeggiata quantistica con la traiettoria desiderata può essere realizzata su richiesta progettando la moneta. I nostri risultati aprono la strada verso il controllo delle passeggiate quantistiche".