Natuurkundigen van de Griffith University (Australië) en de National University of Singapore hebben een fotonische kwantumprocessor ontwikkeld die in staat is om tegelijkertijd verschillende scenario's te overwegen voor de ontwikkeling van een systeem in de toekomst. Het artikel van wetenschappers is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.
Onderzoekers hebben een apparaat geïmplementeerd dat meerdere worpen met munten simuleert, waarvan de twee mogelijke toestanden (kop en munt) mogelijk niet even waarschijnlijk zijn. Het creëert een superpositie van alle mogelijke toekomsten drie stappen vooruit door de kwantumtoestanden van een enkel foton te coderen.
Tijdens het experiment kan een foton met twee verschillende kwantumtoestanden uitkomen op een van de 16 verschillende toekomsten. Ten slotte berekende de kwantumprocessor de kansverdeling van het willekeurige proces.
Informatie over het verleden werd gecodeerd in niet-orthogonale toestanden van fotonpolarisatie. Onderzoekers zijn erin geslaagd de hoeveelheid geheugen te verminderen die nodig is om stochastische processen te analyseren, dat wil zeggen om de toekomstige toestand van een systeem te bepalen dat wordt beïnvloed door verschillende willekeurige factoren. De experimenteel bepaalde uitkomstkansen bleken dicht bij de theoretisch berekende waarden te liggen.
In eerdere werken werd superpositie (kwantumcoherentie) slechts gedurende één simulatiecyclus gehandhaafd, waarna de bijbehorende informatie moet worden overgedragen naar het klassieke, niet het kwantumgeheugen. Hierdoor is de hoeveelheid geheugen die nodig is om de waarschijnlijkheid van de uitkomst van een stochastisch proces te berekenen drastisch toegenomen.
