Quantum computing a AI: Způsobují společně revoluci ve výzkumu?

Quantum computing a AI: Způsobují společně revoluci ve výzkumu?

Dne 26. února 2025 se v pavilonu Rudolfa Chaudoire na Technické univerzitě v Dortmundu uskutečnila novoroční recepce Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV). Více než 100 účastníků, včetně vědců, zástupců průmyslu a studentů, se sešlo, aby diskutovali o nejnovějším vývoji ve výzkumu rozpouštědel a technologických inovacích. Dr. Alessandro Curioni, viceprezident IBM pro Evropu a Afriku a ředitel IBM Research Laboratory v Curychu, přednesl řeč hosta a do centra svých poznámek umístil důležitost spolupráce mezi vědou a průmyslem při využívání umělé inteligence (AI) pro společenské výzvy.

Mluvčí RESOLV, prof. Dr. Martina Havenith, se zamyslela nad uplynulým rokem, který byl silně ovlivněn přípravou nové žádosti a přípravou na nadcházející hodnocení v Bonnu. V celkem 13 brainstormingových setkáních za poslední tři roky účastníci identifikovali nové vědecké výzvy. Výsledky této kontroly se očekávají 22. května 2025.

Technologické přeměny a jejich účinky

Dr. Curioni ve svém projevu zdůraznil dvě nejvýznamnější technologické transformace za posledních 30 let: umělou inteligenci a kvantové výpočty. Umělá inteligence v současné době přináší revoluci do reality života, zatímco kvantové výpočty se vyvíjejí z teoretického konceptu do dynamické oblasti výzkumu. Podle prognóz budou kvantové výpočty schopny od roku 2030 mnohem efektivněji řešit složité úkoly.

Cluster of Excellence RESOLV plánuje stále více využívat AI při výzkumu rozpouštědel. Vědci v klastru již používají metody strojového učení k určení intermolekulárních interakčních potenciálů a k navrhování chemických reakcí. Tyto přístupy ukazují, jak umělá inteligence může nejen optimalizovat stávající výzkumné procesy, ale také otevřít nové oblasti výzkumu.

Výzkum mezi AI a kvantovou mechanikou

Synergie mezi umělou inteligencí a kvantovou mechanikou jsou slibné a nabízejí vzrušující možnosti. Kvantová mechanika prohlubuje naše chápání základních zákonů hmoty a energie. Jejich principy, jako je zapletení a superpozice, by mohly výrazně posunout vývoj AI. Například zapletení umožňuje složité procesy zpracování, zatímco superpozice zvyšuje rychlost učení systémů AI.

Kombinace těchto dvou technologií by mohla být průlomová, zejména v oblasti analýzy dat, materiálové vědy a farmacie. Kvantové algoritmy by mohly výrazně zlepšit rozpoznávání vzorů a analýzu dat. Ale ani výzvy by se neměly podceňovat. Vysoké nároky na výpočetní techniku ​​a složitost algoritmů ztěžují integraci do stávajících systémů.

Kvantové výpočty nicméně zůstávají důležitým nástrojem pro řešení konkrétních problémů, které umělá inteligence sama vyřešit nedokáže. Zvýšení výkonu kvantových počítačů vyžaduje stabilnější qubity, vylepšenou korekci chyb a rychlejší procesory. Tyto technologie je třeba dále rozvíjet, aby se dosáhlo jejich plného potenciálu.

Naproti tomu AI má tu výhodu, že může běžet na stávající infrastruktuře a efektivně zpracovávat velké množství dat. Z dlouhodobého hlediska by to mohlo vést k hybridnímu přístupu, ve kterém se umělá inteligence a kvantové výpočty vzájemně doplňují a umožňují vědecké objevy v dříve neznámých dimenzích.

Jako uznání vynikajících úspěchů byla udělena doktorská cena RESOLV 2024 oceněnému Dr. Elie Benchimolovi. Jeho výzkum vlivů rozpouštědel na chemické rovnováhy v samoorganizujících se systémech otevírá novou oblast výzkumu komplexních dynamických systémů.

Stručně řečeno, akce zdůrazňuje významný pokrok a spolupráci v oblasti AI a kvantových počítačů, které by mohly mít trvalý dopad nejen na vědecký výzkum, ale také na průmysl. Výměna mezi těmito dynamickými oblastmi výzkumu by mohla nově definovat hranice toho, co je možné news.rub.de, allaboutai.com a das-wissen.de zpráva.