Η κβαντική υπολογιστική έχει φτάσει σε ένα καθοριστικό σημείο, όπου παρέχει πλέον πρακτικά πλεονεκτήματα για εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης, σύμφωνα με πρόσφατες ανακαλύψεις από πολλαπλές ερευνητικές ομάδες.
Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Βιέννης και συνεργάτες απέδειξαν ότι μικρής κλίμακας κβαντικοί υπολογιστές μπορούν ήδη να ξεπεράσουν τα κλασικά συστήματα σε συγκεκριμένες εργασίες μηχανικής μάθησης. Χρησιμοποιώντας έναν φωτονικό κβαντικό επεξεργαστή, οι ερευνητές έδειξαν ότι οι κβαντικά ενισχυμένοι αλγόριθμοι μπορούν να ταξινομούν δεδομένα με μεγαλύτερη ακρίβεια από τις συμβατικές μεθόδους. Το πείραμα, που δημοσιεύτηκε στο Nature Photonics, χρησιμοποίησε ένα κβαντικό κύκλωμα που κατασκευάστηκε στο Politecnico di Milano για να εκτελέσει έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που προτάθηκε αρχικά από ερευνητές της Quantinuum.
"Αυτό θα μπορούσε να αποδειχθεί κρίσιμο στο μέλλον, δεδομένου ότι οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης γίνονται ολοένα και πιο ανέφικτοι λόγω των υπερβολικών ενεργειακών απαιτήσεων," σημείωσε η συν-συγγραφέας Iris Agresti. Η φωτονική κβαντική πλατφόρμα έδειξε πλεονεκτήματα σε ταχύτητα, ακρίβεια και ενεργειακή απόδοση σε σύγκριση με τις κλασικές τεχνικές υπολογιστών, ιδιαίτερα για εφαρμογές μηχανικής μάθησης βασισμένες σε πυρήνες (kernel-based).
Σε μια παράλληλη ανακάλυψη, μια πολυεθνική ομάδα από το Chalmers University of Technology, το Πανεπιστήμιο του Μιλάνου, το Πανεπιστήμιο της Γρανάδας και το Πανεπιστήμιο του Τόκιο ανέπτυξε έναν αλγόριθμο που επιτρέπει σε συμβατικούς υπολογιστές να προσομοιώνουν με ακρίβεια ένα ανθεκτικό σε σφάλματα κβαντικό κύκλωμα. Αυτή η καινοτομία αντιμετωπίζει τον κώδικα Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) για βοσόνια, ο οποίος ήταν διαβόητα δύσκολος στην προσομοίωση αλλά είναι κρίσιμος για την κατασκευή σταθερών, κλιμακούμενων κβαντικών υπολογιστών.
Την ίδια στιγμή, ερευνητές από το USC και το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins πέτυχαν αυτό που πολλοί θεωρούν το "ιερό δισκοπότηρο" της κβαντικής υπολογιστικής: άνευ όρων εκθετική επιτάχυνση χρησιμοποιώντας τους επεξεργαστές Eagle των 127 qubits της IBM. Η ομάδα απέδειξε αυτό το πλεονέκτημα σε ένα κλασικό παζλ "μάντεψε το μοτίβο", αποδεικνύοντας χωρίς προϋποθέσεις ότι οι κβαντικές μηχανές μπορούν να ξεπεράσουν τους καλύτερους κλασικούς υπολογιστές. Χρησιμοποίησαν τεχνικές όπως διόρθωση σφαλμάτων και το ισχυρό κβαντικό υλικό της IBM για να επιτύχουν αυτό το ορόσημο.
Αυτές οι εξελίξεις σηματοδοτούν ότι η κβαντική υπολογιστική μεταβαίνει από τη θεωρητική υπόσχεση στην πρακτική εφαρμογή. Καθώς η IBM συνεχίζει τον φιλόδοξο οδικό χάρτη της προς ένα σύστημα με πάνω από 4.000 qubits έως το 2025, και με τους ερευνητές να αποδεικνύουν κβαντικά πλεονεκτήματα σε τομείς που κυμαίνονται από τη μηχανική μάθηση έως την κατασκευή ημιαγωγών, η τεχνολογία φαίνεται έτοιμη να προσφέρει μετασχηματιστικές δυνατότητες σε πολλούς κλάδους.