しかしAI技術の急速な進歩により、実験のセットアップをAIに任せることが可能になってきました。
マックス・プランク光科学研究所のクレン氏が開発したAI「PyTheus(ピュテアス)」は、人間が実現したい量子状態を入力するだけで、実証に必要な実験の設計を自動的に行ってくれます。
AIは量子力学の理論と実験手法を「学習」することで、人間が考えるよりも遥かに早く効率的な実験方法を提案することができるようになったからです。
実際、2022年に発表された研究では「PyTheus」によって100種類の多様な量子実験の手法が「発見」されました。
それらの多くは従来の実験方法を改良したもので、人間の科学者もすぐにその有用性を見抜けるものでした。
しかし中には、人間の科学者にとって何を示しているか意味不明なものも存在していました。
このとき、1つ目の可能性としてはAIがミスを犯して滅茶苦茶な実験方法を組んでしまった場合があげられます。
そしてもう1つは、科学におけるAIの究極の目的である、人類が知らない「科学的発見」に繋がった可能性です。
しかし本当にAIに科学的発見などできるのでしょうか?
AIが考え人間が実証する
クレン氏は当初、量子もつれの交換(エンタングルメントスワッピング)を行うための実験セットを「PyTheus」に吐き出させようとしていました。
量子もつれは、2つの粒子が一体化した状態で、1つの粒子の性質を測定することで、もう1つの粒子の性質が瞬時に決まる、という関係です。
量子もつれの交換(エンタングルメントスワッピング)では、この概念を少し複雑化させ、2つのもつれたペア(A-B、C-D)が用いられます。
そして特殊な測定(ベル測定)をペアを構成する一方のBとCに対して行うことで、もともと直接関係のなかった粒子(AとD)が新たに「もつれた」状態にさせることが可能となります。
ただこの実験を行うには事前に量子もつれを2対作成したり、ベル測定といった特殊な測定を行う他に、複数の補助光子を使用する必要がありました。