Обнаружить землеподобную экзопланету рядом с яркой звездой — всё равно что разглядеть светлячка рядом с прожектором: планета может быть в 100 миллионов раз тусклее своей звезды. Исследователи из университета Ханяна в Южной Корее предложили решение, объединяющее квантовую физику и алгоритмы машинного обучения. Об этом сообщает портал Phys.org.
Квантовая механика позволяет получать от фотонов не только яркость, но и форму волны. Система сортирует фотоны по этому признаку до того, как они попадают на детектор, что даёт дополнительную информацию. Алгоритм с обратной связью непрерывно подстраивает сортировщик, а статистический критерий Байеса заменяет ручную оценку числа планет.
В симуляции с одной звездой и двумя планетами (одна в 10 тысяч раз, другая в 100 миллионов раз тусклее звезды) алгоритм правильно определил количество объектов в 72,5% случаев. При успехе он локализовал планеты с точностью до одного пикселя и оценивал яркость с погрешностью в два раза в 99,7% случаев. Даже с искусственными помехами точность упала лишь до 71,3%.
Современные квантовые системы позволяют видеть контраст лишь 1:1000, а новый подход способен различать объекты с контрастом до 100 миллионов к одному. Хотя это пока симуляция, исследование задаёт направление для создания аппаратуры, способной найти настоящие землеподобные миры.