Chiński komputer kwantowy rewolucjonizuje sztuczną inteligencję. Fenomenalna wydajność

Jeszcze kilka dekad temu hasło “komputery kwantowe” mogło się pojawiać co najwyżej w hollywoodzkich produkcjach science-fiction. Od tego czasu jednak minęło już sporo czasu, a komputery kwantowe pojawiają się w mediach co kilka tygodni, kiedy to ich projektanci osiągają za ich pomocą efekty, które jeszcze kilka lat temu były dla ludzkości absolutnie nieosiągalne. W ostatnich dniach po świecie komputerów kwantowych roznosi się informacja o chińskim komputerze kwantowym Juizhang powstającym w zespole naukowców, którym, kieruje Pan Jianwei, ikona chińskiego świata komputerów komputerowych.
Chiński komputer kwantowy rewolucjonizuje sztuczną inteligencję. Fenomenalna wydajność

Według doniesień chińskiego dziennika South China Morning Post, komputer Juizhang jest w stanie realizować zadania związane z dziedziną sztucznej inteligencji nawet 180 milionów razy szybciej niż współczesne superkomputery.

Z komputerami kwantowymi w Chinach jest troszeczkę tak, jak z podbojem kosmosu. Z jednej strony Chiny stosunkowo późno dołączyły do wyścigu, a z drugiej strony stosunkowo szybko doganiają liderów obu segmentów i mają realną szansę na objęcie prowadzenia w ciągu kilku, kilkunastu najbliższych lat.

Czytaj także: Kolejny rekord! Komputer kwantowy z 256 kubitami powstał w Bostonie

Komputer kwantowy Jiuzhang swój debiut w prasie specjalistycznej i popularnonaukowej miał już w 2020 roku, kiedy to zespół kierowany przez Jianweia poinformował, że udało mu się wykonać gaussowskie próbkowanie bozonu w ciągu zaledwie 200 sekund. Wystarczy tutaj wspomnieć, że na wykonanie takiego samego zadania tradycyjny superkomputer potrzebowałby około 2,5 miliarda lat. Mówiąc inaczej, komputer kwantowy sprawił, że niemożliwe stało się możliwe.

Siła komputerów kwantowych drzemie w tym, że o ile w superkomputerze klasycznym bit stanowi albo jedynkę albo zero, o tyle w komputerze kwantowy reprezentuje niejako oba stany jednocześnie. Mamy wtedy do czynienia z kwantowym bitem, kubitem. Dzięki wykorzystaniu kubitów, obliczenia reprezentują jednocześnie wszystkie możliwe stany.

Warto jednak pamiętać, że komputery kwantowe to stosunkowo nowy wynalazek i nawet najważniejsze w tej dziedzinie ośrodki naukowe dopiero uczą się je budować i wykorzystywać. Mimo tego chińscy naukowcy postanowili sprawdzić, czy uda się wykorzystać Jiuzhanga do rozwiązania faktycznego, realnego problemu. W tym celu przed komputerem postawiono zadanie skorzystania z powszechnie wykorzystywanych algorytmów sztucznej inteligencji. Na bazie ponad 200 000 próbek udało się ustalić, że komputer radzi sobie z rozwiązywaniem problemów miliony razy szybciej od superkomputerów.

Czytaj także: Fizycy uzyskali nowy stan materii: kwantową ciecz spinową. Pomoże zbudować lepsze komputery kwantowe

Klasyczny superkomputer potrzebowałby około 700 sekund na przeanalizowanie każdej próbki, a tym samym około 5 lat na przetworzenie całego zestawu. Jiuzhang na przeanalizowanie wszystkich próbek potrzebował mniej niż sekundę.

Z komputerami kwantowymi jest pewien problem

Powszechnie wiadomo, że w obliczeniach prowadzonych przez komputery kwantowe problemem są biorące w obliczeniach cząstki subatomowe. Nawet najmniejsze zaburzenie w otoczeniu komputera może doprowadzić do błędów w całym eksperymencie. Z tego też powodu komputera kwantowego nie da się postawić na biurku koło monitora i klawiatury. Zamiast tego komputer kwantowy zazwyczaj pracuje w kontrolowanych odizolowanych warunkach i przy ekstremalnie niskich temperaturach.

W odróżnieniu od nich Jiuzhang wykorzystuje do obliczeń wiązki światła i według swoich konstruktorów nie wymaga bardzo niskich temperaturach do pracy.

W celu zaprezentowania możliwości swojego komputera kwantowego badacze z Chin celowo wykorzystali jedne z najbardziej zaawansowanych algorytmów sztucznej inteligencji jakie obecnie znajdują się w użyciu. Dzięki temu, udało się im dowieść, że nawet wczesne komputery kwantowe jakie obecnie powstają posiadają już znaczącą przewagę nad komputerami klasycznymi.

Naukowcy z chińskiego zespołu już teraz rozważają wykorzystanie Jiuzhanga do zadań związanych z analizą dużych baz danych, tudzież do analizy procesów biologicznych, czy też prowadzenia badań nad modelami reakcji chemicznych. Można zatem śmiało założyć, że powoli ale zdecydowanie wchodzimy w erę komputerów kwantowych, które długofalowo mogą całkowicie zrewolucjonizować naszą wiedzę o otaczającym nas świecie.