211service.com
Google i NASA uruchamiają laboratorium sztucznej inteligencji obliczeń kwantowych
Obliczenia kwantowe zrobiły dziś ogromny krok naprzód na arenie światowej, ponieważ NASA i Google, we współpracy z konsorcjum uniwersytetów, podjęły inicjatywę zbadania, w jaki sposób ta technologia może doprowadzić do przełomów w sztucznej inteligencji.
Ile skoku: Chip będący sercem jednego z komputerów D-Wave.
Nowe laboratorium Quantum Artificial Intelligence Lab będzie wykorzystywać prawdopodobnie najbardziej zaawansowany komercyjnie dostępny komputer kwantowy, Dwa fale D , które ostatnie badania potwierdziły, że były znacznie szybsze niż konwencjonalne maszyny w pokonywaniu określonych problemów (patrz Komputer kwantowy D-Wave Goes to the Races, Wins ). Maszyna zostanie zainstalowana w NASA Advanced Supercomputing Facility w Ames Research Center w Dolinie Krzemowej i ma być dostępna do badań rządowych, przemysłowych i uniwersyteckich jeszcze w tym roku.
Google wierzy, że obliczenia kwantowe mogą pomóc w ulepszeniu technologii wyszukiwania w sieci i rozpoznawania mowy. Naukowcy uniwersyteccy mogą wykorzystać go do opracowania lepszych modeli chorób i klimatu, wśród wielu innych możliwości. Jak dla NASA , komputery odgrywają znacznie większą rolę w misjach NASA, niż większość ludzi zdaje sobie sprawę, mówi ekspert ds. obliczeń kwantowych Colin Williams, dyrektor ds. rozwoju biznesu i partnerstwa strategicznego w D-Wave. Przykłady dzisiaj obejmują wykorzystanie superkomputerów do modelowania pogody kosmicznej, symulowania atmosfer planet, badania magnetohydrodynamiki, naśladowania kolizji galaktycznych, symulacji pojazdów hipersonicznych i analizowania dużych ilości danych z misji.
Komputery kwantowe wykorzystują dziwaczne właściwości mechaniki kwantowej atomów i innych elementów budulcowych kosmosu. W swojej najmniejszej skali wszechświat staje się rozmytym, surrealistycznym miejscem — przedmioty mogą pozornie istnieć w więcej niż jednym miejscu naraz lub obracać się w przeciwnych kierunkach w tym samym czasie.
Uspokój się: Ten system chłodzi części komputera D-Wave do 20 milikelwinów.
Podczas gdy zwykłe komputery symbolizują dane w bitach, jeden s i 0 Komputery kwantowe wyrażają się poprzez włączanie i wyłączanie maleńkich tranzystorów podobnych do przełączników, które używają bitów kwantowych lub kubitów, które zasadniczo mogą być włączone i wyłączone, umożliwiając im jednoczesne wykonywanie dwóch lub więcej obliczeń. Zasadniczo komputery kwantowe mogą okazać się znacznie szybsze niż zwykłe komputery w przypadku niektórych problemów, ponieważ mogą jednocześnie przejrzeć każdą możliwą kombinację. W rzeczywistości komputer kwantowy z 300 kubitami mógłby w jednej chwili wykonać więcej obliczeń niż atomów we wszechświecie.
Fala D , który wystawia się jako pierwsza komercyjna firma zajmująca się komputerami kwantowymi , ma popleczników, w tym założyciela Amazon.com Jeffa Bezosa i inwestycyjną firmę CIA In-Q-Tel (patrz CIA i Jeff Bezos Bet on Quantum Computing ). Sprzedał swój pierwszy kwantowy system obliczeniowy, 128-qubit D-Wave One, wojskowemu kontrahentowi Lockheed Martin w 2011 . Na początku tego roku zmodernizował tę maszynę do 512-qubitowej D-Wave Two – podobno za około 15 milionów dolarów, co może być mniej więcej tyle, ile zapłaciło za swoje urządzenie nowe laboratorium sztucznej inteligencji Quantum.
Współpraca między NASA, Google i Universities Space Research Association ( USRA ) ma na celu wykorzystanie swojego komputera do rozwijania uczenia maszynowego, gałęzi sztucznej inteligencji poświęconej opracowywaniu komputerów, które mogą być ulepszane wraz z doświadczeniem. Uczenie maszynowe to kwestia optymalizacji zachowania, które może być łatwiejsze dla komputerów kwantowych niż konwencjonalnych maszyn.
Na przykład wyobraź sobie, że próbujesz znaleźć najniższy punkt na powierzchni pokrytej wzgórzami i dolinami. Klasyczny komputer może uruchomić się w losowym miejscu na powierzchni i rozejrzeć się za dolnym miejscem do zbadania, aż nie będzie mógł już schodzić w dół. Takie podejście często może utknąć w lokalnym minimum, w dolinie, która nie jest w rzeczywistości najniższym punktem na powierzchni. Z drugiej strony, obliczenia kwantowe mogą umożliwić tunelowanie przez grzbiet, aby zobaczyć, czy za nim znajduje się dolna dolina.
Wygląda na to, że wygrana-wygrana — Google, NASA i USRA wnoszą unikalne umiejętności i zainteresowanie nowatorskimi aplikacjami w terenie, mówi Seth Lloyd , inżynier mechanik kwantowy na MIT. Moim zdaniem skupienie się na faktoringu i łamaniu kodu dla komputerów kwantowych przesadziło z dążeniem do skonstruowania komputera kwantowego na dużą skalę, pomijając inne potencjalnie bardziej przydatne i równie interesujące zastosowania. Uczenie maszynowe kwantowe jest przykładem zastosowania obliczeń kwantowych na mniejszą skalę.
Przez lata wielu krytyków kwestionowało, czy maszyny D-Wave są w rzeczywistości komputerami kwantowymi i czy są potężniejsze od maszyn konwencjonalnych. Standardowe podejście do obsługi komputerów kwantowych, zwane modelem bramkowym, polega na rozmieszczeniu kubitów w obwodach i wywołaniu ich wzajemnej interakcji w ustalonej kolejności. W przeciwieństwie do tego, D-Wave zaczyna od zestawu nieoddziałujących kubitów — zbioru pętli superkomputerowych utrzymywanych w najniższym stanie energetycznym, zwanym stanem podstawowym — a następnie powoli lub adiabatycznie przekształca ten system w zestaw kubitów, których interakcje przy jego stan podstawowy stanowi poprawną odpowiedź na konkretny problem, który naukowcy zaprogramowali do rozwiązania.
Wielu naukowców zastanawiało się, czy zastosowane podejście D-Wave było podatne na zakłócenia, które mogłyby uniemożliwić prawidłowe działanie kubitów. Jednak niezależni badacze odkryli niedawno, że komputery D-Wave mogą faktycznie rozwiązywać niektóre problemy nawet 3600 razy szybciej niż klasyczne komputery. Przed wyborem D-Wave Two, NASA, Google i USRA przeprowadziły przez komputer serię testów porównawczych i akceptacyjnych. Przeszedł, w niektórych przypadkach, z ogromnym marginesem.
USRA zaprosi naukowców z całych Stanów Zjednoczonych do korzystania z urządzenia. Dwadzieścia procent czasu obliczeniowego będzie dostępne dla społeczności uniwersyteckiej bezpłatnie w ramach konkurencyjnego procesu selekcji, podczas gdy reszta zostanie podzielona równo między NASA i Google. Williams mówi, że jedne z najlepszych i najbystrzejszych umysłów w kraju będą pracować nad aplikacjami działającymi na sprzęcie D-Wave.