Fizycy z Griffith University (Australia) i National University of Singapore opracowali fotoniczny procesor kwantowy zdolny do jednoczesnego rozważenia kilku scenariuszy rozwoju systemu w przyszłości. Artykuł naukowców został opublikowany w czasopiśmie Nature Communications.
Badacze wdrożyli urządzenie symulujące wielokrotne rzuty monetą, których dwa możliwe stany (reszka i reszka) mogą nie być równie prawdopodobne. Tworzy superpozycję wszystkich możliwych przyszłości trzy kroki do przodu, kodując stany kwantowe pojedynczego fotonu.
Podczas eksperymentu foton o dwóch różnych stanach kwantowych może dotrzeć do jednej z 16 różnych przyszłości. Wreszcie procesor kwantowy obliczył rozkład prawdopodobieństwa procesu losowego.
Informacje o przeszłości były kodowane w nieortogonalnych stanach polaryzacji fotonów. Naukowcom udało się zmniejszyć ilość pamięci wymaganej do analizy procesów stochastycznych, czyli określenia przyszłego stanu systemu, na który mają wpływ różne czynniki losowe. Wyznaczone eksperymentalnie prawdopodobieństwa wyniku okazały się bliskie wartościom obliczonym teoretycznie.
W poprzednich pracach superpozycja (koherencja kwantowa) była utrzymywana tylko przez jeden cykl symulacji, po którym odpowiednia informacja musiała zostać przeniesiona do pamięci klasycznej, a nie kwantowej. To dramatycznie zwiększyło ilość pamięci wymaganej do obliczenia prawdopodobieństwa wyniku procesu stochastycznego.