Cercetătorii suedezi au realizat un progres major în domeniul calculului cuantic, care ar putea accelera dramatic aplicațiile de inteligență artificială și transforma modul în care modelele AI sunt antrenate și implementate.
Pe 24 iunie 2025, o echipă condusă de doctorandul Yin Zeng de la Universitatea de Tehnologie Chalmers a prezentat un amplificator de qubiți acționat prin impulsuri, care abordează una dintre cele mai mari provocări în extinderea computerelor cuantice: consumul de energie și generarea de căldură.
Amplificatorul inovator se activează doar atunci când citește informații din qubiți, consumând doar o zecime din energia necesară celor mai bune amplificatoare actuale, fără a compromite performanța. Această reducere dramatică a consumului de energie ajută la prevenirea pierderii stării cuantice a qubiților — un fenomen cunoscut sub numele de decoerență — care a reprezentat un factor limitativ major în calculul cuantic.
„Acesta este cel mai sensibil amplificator care poate fi construit astăzi folosind tranzistori”, explică Zeng, primul autor al studiului publicat în IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. „Am reușit să reducem consumul de energie la doar o zecime din cel necesar celor mai bune amplificatoare actuale, fără a compromite performanța.”
Echipa a folosit programarea genetică pentru a permite controlul inteligent al amplificatorului, permițându-i să răspundă la impulsurile de qubiți în doar 35 de nanosecunde. Această viteză este crucială, deoarece informația cuantică este transmisă sub formă de impulsuri, iar amplificatorul trebuie să se activeze suficient de rapid pentru a ține pasul cu citirea qubiților.
Profesorul Jan Grahn, care a coordonat cercetarea, subliniază: „Acest studiu oferă o soluție pentru viitoarea extindere a computerelor cuantice, unde căldura generată de aceste amplificatoare de qubiți reprezintă un factor limitativ major.”
Implicațiile pentru AI sunt profunde. Experimente recente realizate de cercetători de la Universitatea din Viena au demonstrat că chiar și computerele cuantice de mici dimensiuni pot îmbunătăți performanța în învățarea automată folosind circuite cuantice fotonice inovatoare. Rezultatele lor sugerează că tehnologia cuantică de astăzi nu mai este doar experimentală — poate oferi deja avantaje practice pentru anumite aplicații AI.
Computerele cuantice valorifică principiile mecanicii cuantice, permițând qubiților să existe simultan în mai multe stări. Acest lucru le permite să proceseze probleme complexe mult peste capacitățile computerelor clasice. Cu doar 20 de qubiți, un computer cuantic poate reprezenta peste un milion de stări diferite simultan.
Pe măsură ce computerele cuantice se extind cu mai mulți qubiți, puterea lor de calcul crește exponențial, dar la fel crește și provocarea gestionării căldurii și prevenirii decoerenței. Descoperirea de la Chalmers abordează direct această provocare, permițând potențial dezvoltarea unor sisteme cuantice mai mari și mai stabile, optimizate special pentru sarcini AI.
Experții prezic că AI-ul îmbunătățit cu tehnologie cuantică ar putea revoluționa domenii precum descoperirea de medicamente, știința materialelor, modelarea financiară și probleme complexe de optimizare care sunt în prezent de nerezolvat chiar și pentru cele mai puternice supercomputere.