Вперше продемонстрований квантовий штучний інтелект

 

Китайські фізики вперше здійснили реалізацію штучного інтелекту на квантовому комп'ютері. Своє дослідження автори представили в статті, доступній на сайті arXiv.org. Учені продемонстрували квантовий алгоритм машинного навчання на прикладі розпізнавання рукописного тексту. Машина, що працює на основі принципів квантової механіки, розпізнає одиничні символи і розпізнає їхні парні комбінації.

 

Ідея авторів полягала в тому, що кожна картинка із символом (або двома символами) пристроєм перетвориться у вектор, який містить інформацію про кількість пікселів у кожній частині зображення. У цілях простоти фахівці приділили увагу розпізнаванню символів, що зображують цифри 6 і 9 Саме для цього вони навчили машину розпізнавати не тільки кількість пікселів, але і їхнє положення на картинці.

Як фізичну реалізацію квантової машини китайці вибрали ємність з органічною рідиною, до складу молекул якої входить ізотоп вуглець-13, для якого розроблено надійний метод спектроскопії ядерного магнітного резонансу (ЯМР-спектроскопії). Сама ЯМР-спектроскопія заснована на резонансному поглинанні або випромінюванні фотонів ядрами з ненульовими спіном, поміщеним в зовнішнє магнітне поле, через зміну орієнтації їхніх магнітних моментів.

 

Органічна молекула при такому підході виступає як аналог логічного елемента. Оскільки випромінювання від кожної молекули занадто мало, вчені брали дані про орієнтацію спінів ядер відразу з усіх молекул рідини. Піки на спектральних графіках, отриманих вченими, дозволяли їм оцінювати розпізнавання машиною того чи іншого символу: нижні піки відповідали зображенню з 9, а верхні - з 6.

 

Зображення: arXiv.org/ Li Zhaokai

Квантові комп'ютери є квантовими узагальненнями класичних обчислювальних машин. Класичний біт може приймати тільки два значення: 0 або 1 Квантовий біт (кубіт) реалізує будь-яку можливу суперпозицію з базисних станів 0 та 1 Саме тому, як вважається, можливості квантових комп'ютерів перевершать такі у класичних, особливо якщо фахівцям вдасться підвищити точність їхніх підрахунків. Надалі вчені збираються провести експерименти з великою кількістю символів, а також провести досліди, пов'язані не тільки з розпізнаванням рукописного тексту.