V poslednej dobe sa zdá, že sa stalo módou hovoriť o umelej inteligencii (AI), a tento výraz sa dnes používa všade, kde je to možné. Samotná technológia však môže byť užitočná v niekoľkých oblastiach naraz. Podobne sa kvantovej práci na počítači dostalo obnovenej pozornosti ako údajnému revolučnému nástroju, ktorý môže okrem iného posilniť kybernetickú obranu a dokonca vytvoriť nový internet. A hoci v posledných rokoch obe technológie vážne pokročili, stále nie sú ani zďaleka dokonalé, bez ohľadu na to, ako by si niekto prial, aby to bolo inak.
To platí najmä pre AI, ktorá je v súčasnej podobe hlavne špecializovanými algoritmami strojového učenia schopnými vykonávať jednotlivé úlohy v automatickom režime. Podľa výskumníkov z Centra pre kvantovú technológiu na Singapurskej národnej univerzite (NUS) sa dá AI výrazne vylepšiť pomocou kvantového výpočtu.
V novej štúdii publikovanej v časopise Physical Review Letters vedci z NUS navrhli kvantový algoritmus pre lineárne systémy rovníc, ktorý umožní oveľa efektívnejšiu kvantovú počítačovú analýzu veľkých súborov dát.
"Predtým sa podobné kvantové algoritmy používali na úzky okruh problémov." Musíme ich vylepšiť, ak chceme dosiahnuť kvantovú akceleráciu pre ďalšie údaje,”uviedol autor štúdie Zhao Zhikuan v tlačovej správe.
Zjednodušene povedané, kvantový algoritmus je algoritmus navrhnutý na fungovanie v rámci realistických kvantových výpočtových modelov. Rovnako ako tradičné algoritmy, aj kvantová je postup krok za krokom, ale využíva javy špecifické pre kvantové výpočty, ako napríklad kvantové zapletenie a superpozícia.
V tomto prípade algoritmus na riešenie lineárnych systémov vykonáva výpočty pomocou veľkých dátových matíc. Takéto rozsiahle úlohy sú vhodnejšie pre kvantové počítače.
Lepšie, rýchlejšie, silnejšie
Propagačné video:
Inými slovami, algoritmus na riešenie lineárnych systémov ponúka rýchlejší a výkonnejší spôsob výpočtu v porovnaní s klasickými počítačmi. Prvá verzia takého kvantového algoritmu vyvinutá v roku 2009 položila základ pre výskum kvantových foriem AI a strojového učenia.
„Kvantové strojové učenie je rozvíjajúca sa oblasť, v ktorej sa vedci snažia využiť silu kvantového spracovania informácií na urýchlenie vykonania klasických úloh strojového učenia,“uvádza sa v dokumente k výskumu. To, či vďaka tomu bude AI inteligentnejšia, je iná otázka.
Dnešné systémy AI a ich algoritmy strojového učenia sú už schopné vykonávať obrovské množstvo výpočtov. Proces spracovania súborov údajov (a to sú zvyčajne tony informácií, cez ktoré si AI razí cestu) určite kvantový výpočet urýchli.
Samozrejme, skôr ako bude algoritmus vyvinutý Zhaom a jeho kolegami užitočný, musíme vytvoriť vhodnejšie kvantové počítače. Vzhľadom na množstvo práce vykonanej na tomto poli sa dá predpokladať, že to nebude dlho trvať, kým sa tento koncept stane realitou.
"Očakávame, že bude trvať tri až štyri roky, kým sa súčasné hardvérové experimenty stanú skutočnými aplikáciami pre kvantové výpočty v umelej inteligencii," uviedol Zhao v tlačovej správe. Medzitým jeho tím plánuje čoskoro demonštrovať, ako ich algoritmus funguje.
Dmitrij Volkov