ปัญญาประดิษฐ์ใช้ระบุแหล่งกำเนิดแสงด้วยการวัดที่น้อยกว่ามาก

นักวิจัยกลุ่มหนึ่งได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อระบุแหล่งกำเนิดแสง วิธีการใหม่นี้ต้องการการวัดที่น้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับวิธีการที่ใช้กันโดยทั่วไป

เทคโนโลยีแสงหลายอย่างรวมถึง lidar, การส่งสัญญาณระยะไกลและจุลทรรศน์ถูกพัฒนาขึ้นโดยการระบุแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งรวมถึงแสงอาทิตย์, การแผ่รังสีเลเซอร์และการฟลูออเรสเซนต์ของโมเลกุล การระบุแหล่งกำเนิดแสงเหล่านี้โดยปกติต้องการการวัดหลายล้านครั้ง ซึ่งเป็นเรื่องที่ยากมากในการนำเทคโนโลยีแสงควอนตัมไปใช้

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Applied Physics Reviews, จาก AIP Publishing มีชื่อเรื่องว่า “การระบุแหล่งกำเนิดแสงโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง”

ニューロนเทียม

โอมาร์ มากานา-โลไอซา เป็นหนึ่งในผู้เขียนบทความ

“เราทราบニューロนเทียมด้วยการกระจายตัวทางสถิติที่มีลักษณะเฉพาะของแสงโคแฮเรนต์และเทอร์มัล” มากานา-โลไอซา กล่าว

ニューロนเทียมถูกฝึกฝนให้สามารถระบุแหล่งกำเนิดแสงได้หลังจากที่ได้รับการฝึกฝนจากแหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่ง

เฉิงลунง ยู เป็นนักวิจัยและผู้เขียนร่วมของบทความ

“ニューロนเทียมเพียงตัวเดียวก็เพียงพอที่จะลดจำนวนการวัดที่ต้องการในการระบุแหล่งกำเนิดแสงจากหลายล้านเป็นน้อยกว่า 100” ยู กล่าว

การประยุกต์และผลประโยชน์

เนื่องจากการวัดที่ต้องการในการระบุแหล่งกำเนิดแสงน้อยกว่ามาก จึงสามารถทำได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถลดการทำลายแสงได้ เช่น ในจุลทรรศน์ ซึ่งไม่ต้องส่องสว่างตัวอย่างมากนักเมื่อต้องการการวัดหลายครั้ง

โรเบอร์โต เด จ. เล昂-มอนติเอล เป็นหนึ่งในผู้เขียนร่วมของบทความ

“หากคุณกำลังทำการทดลองการถ่ายภาพด้วยโมเลกุลฟลูออเรสเซนต์ที่อ่อนไหว เช่น ตัวอย่าง คุณสามารถลดเวลาในการส่องสว่างตัวอย่างและลดการทำลายแสงได้” เล昂-มอนติเอล กล่าว

สาขาอื่นที่จะได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้คือการเข้ารหัสลับ ซึ่งมักต้องการการวัดหลายล้านครั้งเพื่อสร้างคีย์สำหรับการเข้ารหัสลับข้อความหรืออีเมล

“เราสามารถเร่งการสร้างคีย์ควอนตัมสำหรับการเข้ารหัสลับโดยใช้ニューロนเทียมที่คล้ายกัน” มากานา-โลไอซา กล่าว

แสงเลเซอร์ ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญในการส่งสัญญาณระยะไกล ก็จะได้รับประโยชน์เช่นกัน สามารถพัฒนาระบบ lidar ที่ฉลาดใหม่ที่สามารถระบุได้ว่าข้อมูลที่ส่งกลับมาจากวัตถุระยะไกลถูกขัดจังหวะหรือเปลี่ยนแปลง lidar เป็นวิธีการส่งสัญญาณระยะไกลที่ส่องสว่างวัตถุเป้าหมายด้วยแสงเลเซอร์ แล้ววัดแสงสะท้อนกลับด้วยเซ็นเซอร์เพื่อวัดระยะห่างถึงเป้าหมาย

“ความน่าจะเป็นที่จะขัดจังหวะระบบ lidar ควอนตัมที่ฉลาดด้วยเทคโนโลยีของเราจะลดลงอย่างมาก” มากานา-โลไอซา กล่าวต่อ นอกจากนี้ ความสามารถในการแยกแยะฟลูออเรสเซนต์จากแสงเลเซอร์จากแสงแวดล้อม เช่น แสงอาทิตย์ จะมีผลกระทบสำคัญต่อการตรวจจับระยะไกลในระดับแสง thấp