Ein KI-Agent für Physik könnte Quantencomputing und die Suche nach Dunkler Materie beschleunigen | Newswise

BYLINE: Karyn Hede, PNNL

RICHLAND, Wash. — In einem abgedunkelten Raum irgendwo auf dem Campus der University of Washington in Seattle dreht ein hochqualifizierter Physiker an einem Regler – misst dann, und dreht ihn erneut, möglicherweise stundenlang. Das Gerät am anderen Ende des Abstimmknopfs ist ein Zungenbrecher: ein quantenrauschbegrenzter parametrischer Verstärker. Dies ist die entscheidende Komponente, die das unvorstellbar schwache Signal eines Detektors für dunkle Materie aufnimmt und es laut genug macht, um es im Hochfrequenzspektrum zu hören.

Genau wie ein Musiker den Klang einer Gitarre verstärkt, damit ein Zuschauer in der letzten Reihe eines Konzerts die Musik hören kann, nutzen Physiker diese spezialisierten Verstärker, um schwache Signale von Quantencomputern und Detektoren für dunkle Materie sowie von anderer empfindlicher Elektronik zu hören. Gekühlt auf einen Bruchteil eines Grades über dem absoluten Nullpunkt, verstärken diese Verstärker Signale, während sie fast kein eigenes Rauschen hinzufügen.

Die Verstärker sind zudem, in den Worten des Physikers Christian Boutan vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), „dafür berüchtigt, schwer abzustimmen zu sein“.

Boutan glaubt, eine Lösung zu haben: den Einsatz eines KI-Agenten, der sich selbst darauf trainiert, den Verstärker ohne menschliches Eingreifen automatisch abzustimmen, was die Totzeit im Zusammenhang mit der Suche nach Axion-Dunkler-Materie und dem auf supraleitenden Qubits basierenden Quantencomputing reduziert und hochqualifizierten Physikern Zeit verschafft, ihre Ausbildung produktiver zu nutzen.