AI hjelper gjenkjennelse av lyskilder, maskinlæring reduserer antallet målinger

Identifisering av lyskilder spiller en viktig rolle i utviklingen av mange fotoniske teknologier, for eksempel lidar, fjernmåling og mikroskop. Tradisjonelt krever å identifisere forskjellige lyskilder som sollys, laserstråling eller molekylær fluorescens, millioner av målinger, spesielt i miljøer med lite lys, noe som begrenser implementeringen av kvantfotonisk teknologi. I Applied Physics Reviews viste forskere en smart kvanteteknologi som kan redusere antall målinger som er nødvendige for å identifisere lyskilder betydelig.

Forfatteren av papiret, Omar Magana-Loaiza, sa:" Vi trente en kunstig nevron ved å bruke de statistiske svingningsegenskapene til sammenhengende lys og termisk lys." Etter at forskerne trente de kunstige nevronene med lyskilder, kunne nevronene identifisere potensielle funksjoner assosiert med spesifikke lystyper.

GG quot; En nevron er nok til å redusere antallet målinger som er nødvendig for å identifisere lyskilden fra millioner til mindre enn hundre," sa Chenglong You, avisen' s tilsvarende forfatter og forsker.

Når antall målinger synker, kan forskere identifisere lyskilden raskere. I noen bruksområder, for eksempel under mikroskop, kan de begrense lysskadene fordi de ikke trenger å belyse prøven nesten flere ganger under måling.

GG quot; Hvis du for eksempel gjør et bildeeksperiment med delikate fluorescerende molekylkomplekser, kan du redusere tiden prøven blir utsatt for lys og minimere lysskader," en annen medforfatter Roberto de J. Sa León-Montiel.

Kryptografi er en annen applikasjon som kan bevise verdien av disse funnene. For å generere en nøkkel for å kryptere e-post eller informasjon, må forskere vanligvis utføre millioner av målinger." Vi kan bruke lignende nevroner for å fremskynde genereringen av kvantetaster for kryptering," Sa Magana-Loaiza.

Fordi laserlys spiller en viktig rolle innen fjernmåling, kan dette arbeidet også utvikle en ny familie av intelligente lidarsystemer som kan identifisere oppfanget eller modifisert informasjon reflektert fra fjerne objekter. Lidar er en fjernmålingsmetode som måler avstanden til målet ved å belyse målet med en laser og måle det reflekterte lyset med en sensor.

GG quot; Med vår teknologi vil sannsynligheten for at et intelligent kvantelidarsystem blir forstyrret reduseres kraftig." Han sa. I tillegg vil muligheten for å løse lidar-fotoner fra omgivelseslys som sollys være av stor betydning for fjernmåling ved lave lysnivåer.