Quantum dots make efficient decisions

Incluso las formas más simples de la vida se enfrentan a un aluvión interminable de decisiones , donde buscar  sustento, por ejemplo, o cómo evitar a los depredadores . Diversos modelos matemáticos pueden imitar estos procesos de toma de decisiones , llegando a las mismas conclusiones que un organismo vivo puede alcanzar. Uno de estos modelos , conocido como la regla softmax , ofrece la aproximación más cercana de un ser humano tratando de maximizar sus ganancias a partir de un banco de máquinas tragamonedas.
Masahiko Hara del RIKEN de Investigación Global Cluster , en colaboración con Song- Ju Kim , del Instituto Nacional para la Ciencia de los Materiales y otros investigadores de Japón , ha desarrollado un modelo teórico basado en puntos cuánticos que supera a la regla softmax en la selección de máquinas de apuestas ( " Decision Maker basado en nanoescala foto- excitación de Transferencia ") .

Ante la opción de las máquinas de apuestas, el sistema de puntos cuánticos podría tomar mejores decisiones que el mejor modelo existente de la toma de decisiones humana.

Los puntos cuánticos son pequeños fragmentos de materia  de sólo nanómetros de tamaño . El modelo desarrollado por el equipo de investigación simula la selección entre dos máquinas de apuestas con cinco de estos puntos dispuestos en una línea de un pequeño punto en el centro y un par de puntos medianos y grandes en cada lado que representa cada una de las dos máquinas. Cada máquina tiene una probabilidad diferente de golpear el bote .
El sistema elige qué ranura de la máquina de jugar mediante la transmisión de una " luz de control " en el gran punto cuántico en la izquierda o la derecha. La máquina de ranura se  jugó  por el resplandor de una segunda luz en el pequeño punto en el centro . Esto desencadena una excitación cuántica que se comparte con el punto cuántico medio en la máquina elegida . El punto medio emite esta energía en forma de luz , señalización que la máquina de jugar al lado .
Después de cada juego, la luz de control se mueve ligeramente hacia la máquina de ganar . Mediante el ajuste de la intensidad de la luz de esta manera , el sistema pronto se asienta en un equilibrio óptimo entre las dos máquinas . Si una máquina tuviera que ser cuatro veces más propensos a ' pagar ' que el otro, el sistema podría ganar más del 98 por ciento de sus juegos dentro de 200 intentos. Si las probabilidades del desembolso de las máquinas cambian, el sistema de puntos cuánticos también se adapta y lo hace con mayor rapidez que la regla softmax . Por consiguiente, el sistema representa un dispositivo de nanoescala que puede tomar decisiones de manera eficiente y de forma adaptativa mediante la explotación de las propiedades ópticas intrínsecas de los puntos cuánticos .
El modelo de sistema de transferencia de energía óptica  ya se ha utilizado en los sistemas de puntos cuánticos , dice Hara , y el equipo está ahora tratando de construir una versión de trabajo de su toma de decisiones . Hara señala que tales sistemas podrían ofrecer una forma muy eficiente para tomar decisiones en las tareas de ensayo y error .

RIKEN

(Nanowerk News)
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