Ученые из "Сколтеха" предлагают создать квантовый искусственный интеллект
Квантовые компьютеры можно использовать не только для проведения сложнейших и неподъемных расчетов, недоступных для обычных компьютеров, но и для создания уникальных систем машинного обучения и искусственного разума, говорится в обзорной статье, опубликованной в журнале Nature.
"Наша команда дискутировала по скайпу до поздней ночи, к какой области науки отнести наше исследование. Мы многократно переписывали нашу статью, меняли основную мысль, в конечном счете написали три версии за 8 месяцев, не имеющие между собой ничего общего, кроме названия - и итоге отправили конечный вариант в журнал Nature", - рассказывает Якоб Биамонте (Jacob Biamonte), сотрудник Сколтеха и специалист в области квантовой физики, чьи слова приводит пресс-служба института.
Стремительный рост объема данных, вырабатываемых и используемых человечеством в повседневной жизни, заставляет сегодня программистов, инженеров, физиков и представителей других наук искать новые способы обработки информации. Самые большие надежды сегодня возлагаются на две вещи - квантовые компьютеры, способные обрабатывать космически большие объемы данных, и на системы машинного обучения и искусственного интеллекта, умеющие искать полезную "иголку" в "стоге сена" бесполезной информации, не тратя на это много ресурсов.
Сегодня многие IT-компании и простые ученые, как рассказывает Биамонте, часто задумываются о том, можно ли объединить эти две вещи и как это стоит сделать, если это возможно. Ученые из "Сколтеха" и зарубежных стран проанализировали имеющуюся информацию на этот счет и попытались сформулировать "дорожную карту" для развития систем машинного обучения, работающих на базе квантовых компьютеров.
Для ее создания ученые проанализировали то, как различные алгоритмы, используемые сегодня в работе систем искусственного интеллекта, могут быть ускорены, если перевести их с языка "обычных" компьютеров, исполняющих все операции последовательно, на язык их квантовых "кузенов", способных выполнять подобные вычисления одновременно.
Как показали эти расчеты, квантовые компьютеры могут ускорить работу фактически всех подобных алгоритмов. Часть из них ускорится экспоненциально, исполняя вычислительные операции за небольшую долю времени, которое тратится на них на обычных компьютерах, а другие - "всего" в квадратный корень раз. Иными словами, операция, на которую обычно уходит 4 секунды, будет исполняться на квантовом устройстве за 2 секунды.
Все это, как считают Биамонте и его коллеги, позволяет использовать квантовые компьютеры не только для проведения сложных химических и физических расчетов и решения оптимизационных задач, но и для массы других целей, где сегодня применяются нейросети и искусственный интеллект. Главной проблемой для их реализации пока является то, что ученые еще не создали достаточно крупных квантовых компьютеров, на которых такие нейросети смогут работать, и квантовой памяти, способной хранить в себе большие объемы данных.
