à¹à¸§à¸à¹à¸²à¸à¸±à¸ à¸à¸à¸±à¸à¸à¸´à¹à¸¨à¸©
คอมพิวเตอร์ควอนตัมถือกุญแจสู่ความสำเร็จในสิ่งที่ถือว่าเป็นไปไม่ได้ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ทั่วไปในปัจจุบัน ในขณะที่การทำงานที่สมบูรณ์ยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเครื่องจำลองควอนตัม - หรือระบบขนาดเล็กหมายถึงการแก้ปัญหาที่เฉพาะเจาะจง - ได้แสดงความสามารถในการเอาชนะซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยในงานบางอย่างแล้ว
โครงสร้างควอนตัมเหล่านี้สามารถเรียกใช้การดำเนินการจำนวนมากมายด้วยความเร็วที่น่าหัวเราะ สิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นประโยชน์เพียงอย่างเดียว แต่ Dr. Giuseppe Carleo จากศูนย์ฟิสิกส์ควอนตัมเชิงคำนวณที่ Flatiron Institute ในนิวยอร์กอธิบายว่าทรัพย์สินที่ใหญ่ที่สุดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นสิ่งกีดขวางบนถนนที่สำคัญ
“ การตรวจสอบว่าแล็ปท็อปของคุณทำงานอย่างถูกต้องนั้นค่อนข้างตรงไปตรงมาการทำเช่นเดียวกันกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมนั้นซับซ้อนกว่านี้” Carleo กล่าว ผกผัน. “ ทุกครั้งที่คุณเรียกใช้โปรแกรมพวกเขาผลลัพธ์คือ nondeterministic ซึ่งส่งผลให้มีคำตอบมากมายสำหรับคำถามเดียว นี่คือสิ่งที่ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีพลังมาก แต่ก็หมายความว่าเป็นการยากที่จะประเมินว่าผลลัพธ์เหล่านั้นสุ่มโดยสมบูรณ์หรือหากถูกต้อง”
แต่ Carleo และกลุ่มนักวิจัยต่างประเทศได้ค้นพบวิธีการตรวจสอบระบบควอนตัมที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็วโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสารของพวกเขา ฟิสิกส์ของธรรมชาติ ในวันที่ 26 กุมภาพันธ์แสดงเทคนิคที่จำเป็นต่อการแสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตนั้นใช้งานได้จริง
วิธีที่ระบบควอนตัมจัดเก็บข้อมูลคือสิ่งที่ทำให้ยากต่อการตรวจสอบ
หน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุดในคอมพิวเตอร์คือบิตซึ่งต้องเป็นหนึ่ง หรือ ศูนย์ ระบบการคำนวณควอนตัมใช้“ qubits” ซึ่งสามารถเป็นตัวแทนของทั้งสอง และ ศูนย์พร้อมกัน การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยนี้ช่วยให้คอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถรับมือกับปริมาณงานที่ไม่สามารถจินตนาการได้ ชุดของ 50 qubits สามารถเป็นตัวแทน 10,000,000,000,000,000 หมายเลขซึ่งจะใช้พื้นที่ในการเพตตาไบต์ในคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมและเป็นไปไม่ได้อย่างสมบูรณ์สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะกลับไปและตรวจสอบ
Carleo และวิทยาลัยของเขาใช้เทคนิคการเรียนรู้ด้วยเครื่องจักรเพื่อตรวจสอบการทำงานของระบบควอนตัมเป็นหลักซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่สามารถทำได้โดยใช้วิธีการทั่วไป
“ เครื่องจักรเหล่านี้สามารถรวบรวมแก่นแท้ของระบบควอนตัมได้อย่างกะทัดรัด” Carleo กล่าว “ โครงข่ายประสาทเทียมเข้าใจคุณสมบัติที่เกี่ยวข้องในระบบที่ซับซ้อนมากเหล่านี้โดยอัตโนมัติไม่มากก็น้อย พวกเขาสามารถเข้าใจความซับซ้อนนี้และแปลงให้เข้าใจโครงสร้างพื้นฐานของมัน”
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่นักวิจัยใช้ A.I เพื่อทำสิ่งนี้ แต่งานของ Carleo สามารถวิเคราะห์ระบบที่ซับซ้อนกว่าการวิจัยที่ทำไว้ก่อนหน้านี้
Qubits ถูกจัดแบ่งเป็นรูปร่างต่าง ๆ เพื่อแก้ปัญหาต่าง ๆ อวนประสาทก่อนหน้านี้สามารถตรวจสอบระบบหนึ่งมิติได้เท่านั้นดังนั้นจึงเป็นเส้นตรงของ qubits การศึกษาครั้งนี้ประสบความสำเร็จสามารถตรวจสอบอาร์เรย์ "สองมิติ" และ "รูปทรงตาข่าย" ของ qubits
“ เพื่อให้เห็นลักษณะของโปรแกรมควอนตัมทั่วไปมากขึ้นเราต้องไปไกลกว่าโครงสร้างหนึ่งมิติของ qubits” Carleo กล่าว “ เทคนิคของเราเป็นก้าวไปข้างหน้าในทิศทางนี้เพื่อให้เราสามารถรับมือกับการละเมิดของ qubits โดยพลการ”
การวิจัยครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์จะต้องพึ่งพาการเรียนรู้ของเครื่อง หากไม่มีอัลกอริทึมการเรียนรู้แบบลึกเหล่านี้ไม่ว่านักวิทยาศาสตร์ระบบควอนตัมจะรวมตัวกันจำนวนเท่าใดก็จะไม่มีทางพิสูจน์ให้เห็นว่าพวกเขาทำงานได้จริง
AI. ถือกุญแจสู่จอกศักดิ์สิทธิ์ของคอมพิวเตอร์ยุคใหม่