Физики могут оставить себя без работы, отдав экспериментальную часть в руки искусственного интеллекта

Ученые-физики из Австралийского Национального университета (Australian National University, ANU) и университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW) провели эксперимент, в ходе которого было получено облако холодного газа, известного под названием конденсата Бозе-Эйнштейна, пойманного в ловушку из лазерных лучей. Этот эксперимент является точным повторением эксперимента, за который в 2001 году физики Эрик Корнелл и Вольфганг Кеттерле получили Нобелевскую премию в области физики. И в повторении эксперимента не было бы ничего особенного, если бы проведением его самого критичного этапа полностью не управляла новая система искусственного интеллекта.

«Мы не ожидали, что машина, менее чем за час времени, сможет найти и реализовать абсолютно нетрадиционную методику проведения эксперимента» — рассказывает Пол Вигли (Paul Wigley), ученый-физик из ANU, — «Обычной компьютерной программе, действующей методом перебора всех доступных параметров, для поиска подходящего решения могло потребоваться время, превышающее нынешний возраст Вселенной».

Конденсат Бозе-Эйнштейна является одним из самых холодных видов материи во Вселенной. Его температура составляет всего миллиардные доли градуса выше температуры абсолютного нуля и это намного ниже температуры, царящей в открытом космосе вдалеке от звезд. Интерес ученых к конденсату Бозе-Эйнштейна обусловлен тем, что материя, находящаяся в столь необычном квантовом состоянии, весьма чутко реагирует даже на самые слабые внешние воздействия. И это позволяет производить невероятно точные измерения различных физических величин, в том числе незначительных изменений в магнитном поле Земли или в силе тяжести.

Эксперимент по получению конденсата Бозе-Эйнштейна проводился в два этапа. Первый этап был самым легким, и он заключался в охлаждении облака атомов будущего конденсата до температуры около 1 микрокельвина. Эта часть была выполнена учеными в ручном режиме, но затем управление тремя лазерными лучами было передано в руки системы искусственного интеллекта, которая своими действиями добилась понижения температуры газа до нескольких нанокельвинов.

Наблюдая за действиями искусственного интеллекта, ученые были удивлены методами, которые были изобретены и использованы системой для плавного понижения мощности лучей лазерного света. «Искусственный интеллект сделал такие вещи, до которых человек не смог бы додуматься при всем своем желании» — рассказывает Пол Вигли, — «Система управляла мощностью лазеров весьма необычно, понижая мощность одного лазера и повышая мощность других лазеров для обеспечения плавной компенсации производимых изменений. Вполне вероятно, что в будущем искусственный интеллект сможет придумать еще более сложные способы управления экспериментом, которые позволят получить более низкие температуры и произвести более точные измерения».

В скором будущем австралийские исследователи планируют проведение серии экспериментов с конденсатом Бозе-Эйнштейна, управлять которыми будет исключительно искусственный интеллект. И одним из этих экспериментов будет эксперимент, в котором будет создано самое большое за всю историю науки облако конденсата, что позволит более тщательно изучить свойства материи, находящейся в столь экзотическом состоянии.