Шведски изследователи постигнаха голям пробив в квантовите изчисления, който може драстично да ускори приложенията на изкуствения интелект и да промени начина, по който се обучават и внедряват AI модели.
На 24 юни 2025 г. екип, ръководен от докторанта Ин Дзън от Техническия университет Чалмърс, представи пулсов усилвател за кубити, който решава един от най-значимите проблеми при мащабирането на квантовите компютри: консумацията на енергия и генерирането на топлина.
Иновативният усилвател се активира само при четене на информация от кубитите, като използва едва една десета от енергията, необходима за най-добрите съвременни усилватели, без компромис в производителността. Това драматично намаляване на енергопотреблението помага да се предотврати загубата на квантово състояние на кубитите — явление, известно като декохерентност, което е основен ограничаващ фактор в квантовите изчисления.
"Това е най-чувствителният усилвател, който може да бъде изграден днес с помощта на транзистори", обяснява Дзън, първи автор на изследването, публикувано в IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. "Успяхме да намалим консумацията на енергия до едва една десета от тази на най-добрите съвременни усилватели, без да жертваме производителността."
Екипът използва генетично програмиране за интелигентно управление на усилвателя, което му позволява да реагира на входящи пулсове от кубити само за 35 наносекунди. Тази скорост е от решаващо значение, тъй като квантовата информация се предава на пулсове и усилвателят трябва да се активира достатъчно бързо, за да поддържа темпото на прочитане на кубитите.
Професор Ян Гран, който ръководи изследването, отбелязва: "Това изследване предлага решение за бъдещото мащабиране на квантовите компютри, при което топлината, генерирана от тези усилватели за кубити, е основен ограничаващ фактор."
Последиците за изкуствения интелект са значителни. Последни експерименти на изследователи от Виенския университет показват, че дори малки квантови компютри могат да подобрят производителността на машинното обучение чрез нови фотонни квантови схеми. Техните открития сочат, че днешните квантови технологии вече не са само експериментални — те могат да осигурят реални предимства за специфични AI приложения.
Квантовите компютри използват принципите на квантовата механика, позволявайки на кубитите да съществуват в множество състояния едновременно. Това им дава възможност да обработват сложни задачи, които са извън възможностите на класическите компютри. Само с 20 кубита един квантов компютър може да представи над един милион различни състояния едновременно.
С увеличаването на броя на кубитите изчислителната мощ на квантовите компютри нараства експоненциално, но също така се увеличават и предизвикателствата, свързани с управлението на топлината и предотвратяването на декохерентността. Пробивът на Чалмърс директно адресира този проблем и потенциално ще позволи разработването на по-големи и стабилни квантови системи, оптимизирани специално за AI натоварвания.
Експерти прогнозират, че квантово-усиленият изкуствен интелект може да революционизира области като откриване на лекарства, материалознание, финансово моделиране и сложни оптимизационни задачи, които в момента са непосилни дори за най-мощните суперкомпютри.