L’IA apprend à « ressentir » les surfaces grâce à la science quantique

IA quantique
Crédits : maxkabakov/istock

Imaginez un système capable de « ressentir » les textures des objets invisibles à l’œil nu, de comprendre leur rugosité ou leur forme avec une précision extrême. Ce rêve de fusionner l’intelligence artificielle (IA) avec la physique quantique est désormais devenu une réalité. Des scientifiques ont en effet développé un système innovant qui permet à l’IA de percevoir des surfaces à un niveau de détail inédit. En combinant des lasers et des modèles d’IA spécialisés, ce dispositif pourrait révolutionner la manière dont nous analysons les matériaux et détectons certaines maladies. 

Comment cette technologie fonctionne-t-elle?

Ce système est basé sur l’utilisation d’un laser à balayage et de la technologie IA. Le laser envoie des impulsions lumineuses à une très haute vitesse, mesurée en picosecondes (soit un trillionième de seconde). Ces impulsions se dirigent vers une surface, où elles rebondissent sous forme de photons, des particules de lumière. Lorsqu’elles reviennent, ces photons transportent des informations précieuses sur la surface qu’ils ont touchée. Toutefois, contrairement à la lumière traditionnelle qui se contente de fournir des images, les photons rétrodiffusés captent des défauts invisibles à l’œil nu, tels que des petites irrégularités ou des bruits de mouchetures.

Au lieu de considérer ces défauts comme inutiles, les chercheurs ont choisi de les utiliser. Grâce à l’IA, ces informations sont traitées pour analyser la topographie de la surface avec une précision impressionnante. L’IA apprend à distinguer les différentes textures, de la plus lisse à la plus rugueuse, et à recréer une image complète et détaillée de l’objet analysé. C’est un peu comme si le système utilisait les imperfections comme des indices pour « sentir » la surface et en reconstruire une carte tridimensionnelle.

Une précision impressionnante

L’un des aspects les plus fascinants de ce système est sa capacité à mesurer des différences extrêmement fines. Dans les tests réalisés, les chercheurs ont utilisé trente et un types de papier de verre industriel avec des rugosités variant de 1 à 100 micromètres. Pour vous donner une idée plus précise, ces tailles correspondent à l’épaisseur d’un cheveu humain, un détail si fin qu’il est difficilement perceptible à l’œil nu.

Les premiers tests ont montré que le système commettait une erreur d’environ huit micromètres. Cependant, après que l’IA ait traité plusieurs échantillons, cette erreur a été réduite à seulement quatre micromètres, soit une précision comparable à celle des appareils de profilométrie utilisés dans l’industrie. Ce résultat est particulièrement impressionnant, car il signifie que ce système peut détecter des différences de texture avec une précision sans précédent, ouvrant ainsi des possibilités dans des domaines de haute précision.

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Crédits : Viktoriia Voievodina/istock

Des applications prometteuses

Cette technologie ne se limite pas à l’analyse de simples surfaces rugueuses. Elle a des applications potentielles dans des domaines aussi variés que la santé, l’industrie et la recherche scientifique. L’une des applications les plus fascinantes est dans le domaine médical. Par exemple, cette technologie pourrait être utilisée pour analyser les grains de beauté et détecter des irrégularités qui pourraient être des signes précoces de cancer de la peau. Des différences subtiles dans la texture ou la rugosité de la peau, souvent invisibles à l’œil nu, peuvent en effet être mesurées à l’aide de ce système quantique. Cette approche permettrait ainsi de repérer des signes de maladies bien avant qu’elles ne deviennent visibles, offrant ainsi une nouvelle méthode de diagnostic précoce.

Ce système pourrait également transformer l’industrie des matériaux de précision. Par exemple, il pourrait être utilisé pour inspecter des composants ultra-fins ou des matériaux utilisés dans les technologies de pointe, comme les films de rodage au diamant, utilisés dans les applications de haute technologie. L’IA pourrait ainsi repérer des défauts de surface invisibles, ce qui améliorerait la qualité des produits fabriqués et réduirait le risque de défaillances.

En outre, cette technologie pourrait être utilisée dans des secteurs tels que la recherche où des mesures extrêmement fines sont nécessaires pour analyser des échantillons ou dans l’aérospatiale, où les matériaux doivent être évalués avec une précision sans faille. Les applications semblent donc presque infinies.

Pourquoi c’est une révolution ?

La grande avancée ici réside dans l’alliance entre l’IA et la physique quantique. En combinant ces deux domaines, les chercheurs ont créé un système capable d’analyser des surfaces avec une précision microscopique. Cela permet non seulement de détecter des irrégularités invisibles, mais aussi de mieux comprendre comment les matériaux interagissent à des niveaux que nous n’avions jamais imaginés jusqu’à présent.

Le fait de pouvoir traiter ces données quantiques ouvre un champ de possibilités totalement nouveau. L’IA n’est en effet plus simplement utilisée pour prendre des décisions ou automatiser des processus, mais devient un véritable outil de perception, capable de « sentir » des détails invisibles et d’interpréter des données complexes en temps réel.