Квантово изчисление и AI: революционизират ли изследванията заедно?

Квантово изчисление и AI: революционизират ли изследванията заедно?

На 26 февруари 2025 г. се състоя новогодишният прием на Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV) в павилиона Rudolf Chaudoire в Техническия университет в Дортмунд. Над 100 участници, включително учени, представители на индустрията и студенти, се събраха, за да обсъдят най-новите разработки в изследванията на разтворителите и технологичните иновации. Д-р Алесандро Куриони, вицепрезидент на IBM за Европа и Африка и директор на IBM Research Laboratory в Цюрих, изнесе речта на госта и постави значението на сътрудничеството между науката и индустрията при използването на изкуствения интелект (AI) за обществени предизвикателства в центъра на своите забележки.

Говорителят на RESOLV, проф. д-р Мартина Хавенит, разсъждава върху изминалата година, която беше силно повлияна от подготовката на ново заявление и подготовката за предстоящото оценяване в Бон. В общо 13 сесии за мозъчна атака през последните три години участниците идентифицираха нови научни предизвикателства. Резултатите от този преглед се очакват на 22 май 2025 г.

Технологични трансформации и техните ефекти

В речта си Куриони подчерта двете най-определящи технологични трансформации през последните 30 години: изкуственият интелект и квантовите изчисления. В момента AI революционизира реалността на живота, докато квантовите изчисления се развиват от теоретична концепция в динамична изследователска област. Според прогнозите квантовите компютри ще могат да решават сложни задачи много по-ефективно от 2030 г. нататък.

Клъстерът за върхови постижения RESOLV планира все повече да използва AI в изследванията на разтворителите. Учените в рамките на клъстера вече използват методи за машинно обучение, за да определят потенциала за междумолекулно взаимодействие и да проектират химични реакции. Тези подходи показват как AI може не само да оптимизира съществуващите изследователски процеси, но и да отвори нови области на изследване.

Изследване между AI и квантовата механика

Синергиите между изкуствения интелект и квантовата механика са обещаващи и предлагат вълнуващи възможности. Квантовата механика задълбочава разбирането ни за основните закони на материята и енергията. Техните принципи, като заплитане и суперпозиция, биха могли значително да напреднат в развитието на ИИ. Например заплитането позволява сложни процеси на обработка, докато суперпозицията увеличава скоростта на обучение на AI системите.

Комбинацията от тези две технологии може да бъде новаторска, особено в анализа на данни, материалознанието и фармацевтиката. Квантовите алгоритми биха могли значително да подобрят разпознаването на образи и анализа на данни. Но предизвикателствата също не трябва да се подценяват. Високите компютърни изисквания и сложността на алгоритмите затрудняват интегрирането в съществуващи системи.

Въпреки това квантовите изчисления остават важен инструмент за решаване на специфични проблеми, които AI не може да реши сам. Увеличаването на производителността на квантовите компютри изисква по-стабилни кубити, подобрена корекция на грешки и по-бързи процесори. Тези технологии трябва да бъдат доразвити, за да постигнат пълния си потенциал.

За разлика от това, AI има предимството, че може да работи върху съществуваща инфраструктура и ефективно да обработва големи количества данни. В дългосрочен план това може да доведе до хибриден подход, при който AI и квантовите изчисления се допълват взаимно и позволяват научни открития в неизвестни досега измерения.

Като признание за изключителни постижения, докторската награда RESOLV за 2024 г. беше присъдена на наградения д-р Ели Бенчимол. Неговите изследвания върху влиянието на разтворителите върху химическите равновесия в самоорганизиращите се системи откриват нова област на изследване на сложни динамични системи.

В обобщение, събитието подчертава значителния напредък и сътрудничество в областта на AI и квантовите изчисления, които биха могли да имат трайно въздействие не само върху научните изследвания, но и върху индустрията. Обменът между тези динамични изследователски области може да предефинира границите на възможното news.rub.de, allaboutai.com и das-wissen.de отчет.