V poslední době se zdá, že se stalo módou hovořit o umělé inteligenci (AI), a tento výraz se nyní používá všude, kde je to možné. Samotná technologie však může být užitečná v několika oblastech najednou. Podobně se kvantové práci na počítači dostalo obnovené pozornosti jako údajného revolučního nástroje, který by mohl mimo jiné posílit kybernetickou obranu a dokonce vytvořit nový internet. A ačkoli v posledních letech obě technologie vážně pokročily, stále nejsou zdaleka dokonalé, bez ohledu na to, jak by si někdo přál, aby to bylo jinak.
To platí zejména pro AI, což je v současné podobě hlavně specializované algoritmy strojového učení, které mohou automaticky provádět jednotlivé úkoly. Podle výzkumníků z Centra pro kvantovou technologii na Singapurské národní univerzitě (NUS) lze AI významně zlepšit pomocí kvantového výpočtu.
V nové studii publikované v časopise Physical Review Letters vědci NUS navrhli kvantový algoritmus pro lineární systémy rovnic, který umožní mnohem efektivnější kvantovou počítačovou analýzu velkých datových souborů.
"Dříve podobné kvantové algoritmy byly používány pro úzkou škálu problémů." Musíme je vylepšit, pokud chceme dosáhnout kvantové akcelerace pro další data, “uvedl autor studie Zhao Zhikuan v tiskové zprávě.
Zjednodušeně řečeno, kvantový algoritmus je algoritmus navržený pro provoz v realistických kvantových výpočetních modelech. Stejně jako tradiční algoritmy je kvantová procedura krok za krokem, ale využívá jevy specifické pro kvantové výpočty, jako je kvantové zapletení a superpozice.
V tomto případě algoritmus pro řešení lineárních systémů provádí výpočty pomocí velkých datových matic. Takové rozsáhlé úkoly jsou vhodnější pro kvantové počítače.
Lepší, rychlejší, silnější
Propagační video:
Jinými slovy, algoritmus pro řešení lineárních systémů nabízí rychlejší a výkonnější způsob výpočtu ve srovnání s klasickými počítači. První verze takového kvantového algoritmu vyvinutá v roce 2009 položila základy výzkumu kvantových forem AI a strojového učení.
„Kvantové strojové učení je rozvíjející se obor, kde se vědci snaží využít sílu kvantového zpracování informací k urychlení provádění klasických úkolů strojového učení,“uvádí se ve výzkumné práci. To, zda díky tomu bude AI chytřejší, je další otázka.
Dnešní systémy AI a jejich algoritmy strojového učení jsou již schopny provádět obrovské množství výpočtů. Proces zpracování datových souborů (a to je obvykle spousta informací, kterými se AI dostává do cesty) bude určitě urychlen kvantovým výpočtem.
Samozřejmě, než může být užitečný algoritmus vyvinutý Zhaoem a jeho kolegy, musíme vytvořit vhodnější kvantové počítače. Vzhledem k množství práce odvedené na této frontě lze předpokládat, že to nebude dlouho trvat, než se koncept stane realitou.
"Očekáváme, že potrvá tři až čtyři roky, než se současné hardwarové experimenty stanou reálnými aplikacemi pro kvantové výpočty v umělé inteligenci," uvedl Zhao v tiskové zprávě. Mezitím jeho tým plánuje brzy demonstrovat, jak jejich algoritmus funguje.
Dmitrij Volkov