Asymmetric quantum decision-making

要約

タイトル：非対称量子意思決定
要約：
-　意思決定の衝突は、情報や通信システムにおいて集合的な意思決定が重要である。
-　光子の量子エンタングルメントまたは軌道角運動量（OAM）の量子干渉を使用して、2つのエージェント間で衝突を回避した共同意思決定を実現することができる。
-　しかし、これまでの研究では常に対称的な共同意思決定の結果が提示されてきた。
-　不平等を解決するため、今後の研究ではその対応が必要である。
-　本研究では、OAMを持つ光子やエンタングルされた光子の量子干渉を利用して、非対称の共同意思決定を理論的および数値的に調査する。
-　提案モデルでは、光子の損失が避けられない。
-　非対称性の利用可能な範囲と所望の非対称性度数の取得方法が解析的に策定される。

要約(オリジナル)

Collective decision-making is crucial to information and communication systems. Decision conflicts among agents hinder the maximization of potential utilities of the entire system. Quantum processes can realize conflict-free joint decisions among two agents using the entanglement of photons or quantum interference of orbital angular momentum (OAM). However, previous studies have always presented symmetric resultant joint decisions. Although this property helps maintain and preserve equality, it cannot resolve disparities. Global challenges, such as ethics and equity, are recognized in the field of responsible artificial intelligence as responsible research and innovation paradigm. Thus, decision-making systems must not only preserve existing equality but also tackle disparities. This study theoretically and numerically investigates asymmetric collective decision-making using quantum interference of photons carrying OAM or entangled photons. Although asymmetry is successfully realized, a photon loss is inevitable in the proposed models. The available range of asymmetry and method for obtaining the desired degree of asymmetry are analytically formulated.

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