A.I. Memegang Rahasia Untuk Pembuatan Komputer Quantum

Komputer Quantum memegang kunci untuk mencapai apa yang dianggap mustahil dengan sistem komputasi konvensional saat ini. Sementara yang berfungsi penuh belum dibuat, simulator kuantum - atau sistem yang lebih kecil dimaksudkan untuk memecahkan masalah tertentu - telah menunjukkan kemampuan untuk mengungguli superkomputer modern pada tugas-tugas tertentu.

Struktur kuantum ini dapat menjalankan operasi dalam jumlah yang tak terhitung banyaknya dengan kecepatan menggelikan. Ini mungkin tampak seperti hanya manfaat, tetapi Dr. Giuseppe Carleo dari Center for Computational Quantum Physics di Flatiron Institute di New York menjelaskan bahwa aset terbesar komputer kuantum sebenarnya adalah penghalang utama.

"Memeriksa bahwa laptop Anda berfungsi dengan benar cukup mudah, melakukan hal yang sama untuk komputer kuantum lebih rumit," kata Carleo. Terbalik. “Setiap kali Anda menjalankan program pada mereka, hasilnya tidak deterministik, yang menghasilkan banyak jawaban untuk satu pertanyaan. Inilah yang membuat komputer kuantum sangat kuat, tetapi itu juga berarti bahwa lebih sulit untuk menilai apakah hasil itu benar-benar acak atau apakah mereka benar."

Tetapi Carleo dan sekelompok peneliti internasional telah menemukan cara untuk dengan cepat mengaudit sistem kuantum yang kompleks dengan menggunakan kecerdasan buatan. Studi mereka, yang diterbitkan dalam jurnal Fisika Alam pada 26 Februari, menyediakan teknik yang akan diperlukan untuk menunjukkan bahwa komputer kuantum masa depan benar-benar berfungsi.

Cara sistem kuantum menyimpan informasi adalah apa yang membuatnya sangat sulit untuk diverifikasi.

Unit data terkecil di komputer sedikit, yang pasti satu atau sebuah nol. Sistem komputasi kuantum menggunakan "qubit," yang dapat mewakili keduanya dan nol secara bersamaan. Perubahan kecil ini memungkinkan komputer-komputer ini untuk menangani sejumlah tugas yang tak terbayangkan. Serangkaian 50 qubit dapat mewakili 10.000.000.000.000 angka, ini akan mengambil ruang petabytes di komputer tradisional dan akan sangat mustahil bagi para ilmuwan untuk kembali dan memeriksa.

Carleo dan koleganya menggunakan teknik pembelajaran mesin untuk dasarnya memeriksa pekerjaan sistem kuantum, sesuatu yang tidak layak menggunakan metode konvensional.

"Mesin-mesin ini mampu menangkap esensi dari sistem kuantum dengan cara yang sangat kompak," kata Carleo. “Jaringan saraf memahami fitur yang relevan dalam sistem yang sangat kompleks ini secara otomatis kurang lebih. Mereka mampu memahami kompleksitas ini dan mengubahnya untuk memahami struktur fundamentalnya."

Ini bukan pertama kalinya peneliti menggunakan A.I. untuk melakukan sesuatu seperti ini, tetapi karya Carleo mampu menganalisis sistem yang lebih rumit daripada penelitian yang mendahuluinya.

Qubit disusun dalam berbagai bentuk untuk menyelesaikan berbagai masalah. Jaring saraf sebelumnya hanya mampu mengaudit sistem satu dimensi, jadi garis lurus qubit. Penelitian ini berhasil memeriksa array qubit “dua dimensi” dan “berbentuk kisi”.

"Untuk mengkarakterisasi program kuantum yang lebih umum, kita perlu melampaui struktur satu dimensi qubit ini," kata Carleo. "Teknik kami adalah langkah maju ke arah ini sehingga kami dapat mengatasi dakwaan qubit yang sewenang-wenang."

Penelitian ini menunjukkan bahwa penciptaan komputer kuantum yang berfungsi penuh akan sepenuhnya bergantung pada pembelajaran mesin. Tanpa algoritma pembelajaran yang mendalam ini, tidak peduli berapa banyak sistem kuantum yang dirakit para ilmuwan, tidak akan ada cara untuk membuktikan bahwa mereka benar-benar berfungsi.

A.I. memegang kunci ke cawan suci komputasi modern.