Квантовые компьютеры предложили использовать для изучения экзопланет

Учёные предложили применять квантовые вычисления для обработки телескопических данных и улучшения изображений экзопланет.

За последние десятилетия астрономы обнаружили тысячи экзопланет — планет, находящихся за пределами Солнечной системы, однако специалисты считают, что их реальное число во Вселенной значительно выше. Основная сложность исследований заключается в том, что такие объекты находятся на огромных расстояниях, а их слабое излучение практически теряется на фоне яркого света звёзд.

Группа учёных под руководством Йоханнеса Боррегаарда из Гарвардского университета предложила новый подход к обработке астрономических данных с использованием квантовых компьютеров. Речь идёт не о замене телескопов, а о дополнении существующих методов анализа информации, которую они получают.

При наблюдении экзопланет телескопы фиксируют крайне слабые сигналы, в которых присутствует значительный уровень шума. При традиционной обработке данных этот фактор ограничивает точность измерений. Исследователи считают, что квантовые технологии могут снизить влияние шума и повысить качество анализа.

Согласно предложенной концепции, информация о зарегистрированных фотонах сначала переводится в квантовое состояние и сохраняется в кубитах — элементах квантового компьютера. После этого данные обрабатываются квантовыми алгоритмами, которые по-другому учитывают вероятности и искажения.

Как отмечает портал «boda», такой подход особенно важен при наблюдении экзопланет, находящихся рядом со своими звёздами, когда оба источника света выглядят как единое пятно. Квантовая обработка может помочь разделить сигналы и точнее определить параметры планеты.

Авторы работы подчёркивают, что речь идёт о технологиях, которые уже начинают развиваться. Ранее другие научные группы показали возможность переноса слабых оптических сигналов в квантовые системы, что открывает путь к практическим экспериментам в ближайшие годы.

В перспективе подобные методы могут войти в состав астрономических инструментов нового поколения и помочь учёным лучше понять разнообразие планет за пределами Солнечной системы.