原型量子器件能够在同时量子叠加中产生所有可能的未来

2019-08-05 15:53:39 来源: INeng财经

随着原型量子器件的发明,自学习量子增强人工智能向后迈进了一步,原型量子器件能够在同时量子叠加中产生所有可能的未来。

该设备是由澳大利亚格里菲斯大学和新加坡南洋理工大学的研究人员合资创建的,是一种定制设计的光子量子信息处理器,其中决策过程的潜在未来结果由光子的位置表示。

“当我们考虑未来时,我们面临着各种各样的可能性,”南洋的Mile Gu说道,他负责开发支持该设备的量子算法。

“随着我们对未来的深入发展,这些可能性呈指数级增长。例如,即使我们每分钟只有两种可能性可供选择,但在不到半小时内,就有1400万种可能的未来。在不到一天的时间里,这个数字超过了宇宙中的原子数。

由澳大利亚 - 新加坡团队建造的装置的能力要小得多。它可以在同时叠加中仅保留16个可能的未来,并通过它们的发生概率加权。然而,管理它们的算法可以假设地在没有上限的情况下按比例放大。

“我们的方法是综合各种偏见的所有可能未来的量子叠加,”格里菲斯大学的主要作者Farzad Ghafari说。

“通过相互干扰这些叠加,我们可以完全避免单独看待每个可能的未来。事实上,许多当前的人工智能算法通过观察其行为的微小变化可以导致不同的未来结果来学习,因此我们的技术可以使量子增强的AI更有效地学习其行为的效果。

然而,这些结果还有很长的路要走。在量子叠加中封装16种可能的结果令人印象深刻,但原型的功能应用需要保持更多,数量级。

然而,这是一个开始。在开始时,研究人员很快将其置于其历史背景中。

共同作者杰恩·汤普森(Jayne Thompson)为已故的诺贝尔奖获得者物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)提供了研究灵感。

“当费曼开始研究量子物理学时,他意识到当粒子从A点移动到B点时,它不一定遵循单一路径,”她说。

“相反,它同时横穿连接点的所有可能路径。我们的工作扩展了这一现象,并将其用于统计未来的建模。“

共同作者Geoff Pryde将该团队的成功与半个世纪前的模拟计算研究人员的成功进行了比较。

“这就是让这个领域如此令人兴奋的原因,”他说。

“它非常像20世纪60年代的古典电脑。正如很少有人能想象到20世纪60年代经典计算机的多种用途,我们仍然对量子计算机可以做什么一无所知。

“每个新应用的发现都为他们的技术发展提供了进一步的动力

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