利用 PyTheus 数字化发现 100 种多样的量子实验

光子是用于执行量子力学基础实验检验的首选物理系统。此外，光子量子技术是第二次量子革命中的主要参与者，有望发展出更好的传感器、安全通信和量子增强计算。这些努力需要生成特定的量子态或高效地执行量子任务。相应光学实验的设计历史上由人类创造力驱动，但近来正被先进的计算机算法和人工智能自动化。尽管若干计算机设计的实验已被实验实现，该方法尚未被更广泛的光子量子光学界采用。主要障碍在于大多数系统为闭源、效率低下，或针对难以推广的非常特定的用例。在此，我们通过一个高效、开源的数字化发现框架 PyTheus 克服了这些问题，其可采用现代量子实验室中的广泛实验设备来解决各类任务。这包括发现高度纠缠的量子态、量子测量方案、量子通信协议、多粒子量子门，以及优化量子实验或量子态的连续与离散性质。PyTheus 为复杂实验问题生成可解释的设计，人类研究者通常能轻易概念化。PyTheus 是一个能够带来科学发现的强大框架的范例——这也是科学中人工智能的核心目标之一。我们希望它将有助于加速量子光学的发展，并为量子硬件与技术提供新思路。