物理学家利用人工智能设计量子力学实验

维也纳大学的研究人员安东·齐林格及其团队，一直在致力于人工智能在量子力学研究中的应用。他们设计了一种名为Melvin的人工智能算法，并成功在《物理评论快报》上发表了他们的研究成果。量子力学一直被视为最富挑战性的科学领域之一，甚至连杰出的物理学家也认为它深奥复杂。正如英国诺丁汉大学的迈克尔·梅瑞菲尔德所言：“如果量子力学没有把你弄糊涂，那么这是因为你还没有真正理解它。”

量子实验的设计在量子计算机和量子加密技术的开发中扮演着关键角色，但这一任务却极度困难。齐林格团队认为，人类思维在面对量子力学问题时常常陷入困境，而人工智能或许能在这个领域发挥更大的作用。这个观点的提出者是该团队的博士生马里奥·科伦，他曾在设计量子实验方面进行过深入研究。

科伦曾尝试利用激光和镜子来制造特定的量子态。在这个过程中，他意识到自己的很多尝试都只是基于猜测，而计算机算法，如Melvin，可以更快速地进行这样的猜测。他回忆道：“我设定了目标，开发了算法，并让它在整个夜晚运行。第二天上午，它便生成了结果文件，这是一个令人振奋的时刻。”

Melvin算法的工作方式是通过组合量子力学实验的不同模块（如激光和镜子），并检查产生的量子态。这个算法可以随机生成多种配置，如果某种随机配置产生了预期的结果，Melvin就会对其进行优化和简化。Melvin还可以积累经验，记住哪些配置能够产生哪些结果，并在必要时重新使用这些配置。

齐林格团队表示，Melvin已经设计出了一些人类无法想象的人工实验，其中一些实验配置的工作方式很难被人类理解。尽管如此，人工智能仍然无法完全取代人类在量子力学研究中的角色。Melvin的实验结果仍然需要人工分析。这也引发了一个问题：如果Melvin的实验结果过于复杂以至于人们无法理解，那么人类该如何应对？无论如何，这一领域的进步无疑为我们带来了前所未有的机遇和挑战。维也纳大学的这一研究不仅为我们揭示了人工智能在量子力学领域的巨大潜力，也引发了人们对于未来科学与人工智能交融发展的无限遐想。