Κβαντικοί υπολογιστές και τεχνητή νοημοσύνη: φέρνουν επανάσταση στην έρευνα μαζί;

Κβαντικοί υπολογιστές και τεχνητή νοημοσύνη: φέρνουν επανάσταση στην έρευνα μαζί;

Στις 26 Φεβρουαρίου 2025, πραγματοποιήθηκε η πρωτοχρονιάτικη δεξίωση του Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV) στο περίπτερο Rudolf Chaudoire στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ντόρτμουντ. Πάνω από 100 συμμετέχοντες, συμπεριλαμβανομένων επιστημόνων, εκπροσώπων του κλάδου και φοιτητών, συγκεντρώθηκαν για να συζητήσουν τις τελευταίες εξελίξεις στην έρευνα διαλυτών και τις τεχνολογικές καινοτομίες. Ο Δρ. Alessandro Curioni, Αντιπρόεδρος της IBM Ευρώπης και Αφρικής και Διευθυντής του Ερευνητικού Εργαστηρίου IBM στη Ζυρίχη, έδωσε την ομιλία του προσκεκλημένου και έθεσε τη σημασία της συνεργασίας μεταξύ επιστήμης και βιομηχανίας στη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) για κοινωνικές προκλήσεις στο επίκεντρο των παρατηρήσεών του.

Η εκπρόσωπος του RESOLV, καθ. Δρ. Martina Havenith, συλλογίστηκε το περασμένο έτος, το οποίο επηρεάστηκε σε μεγάλο βαθμό από την προετοιμασία μιας νέας αίτησης και την προετοιμασία για την επικείμενη αξιολόγηση στη Βόννη. Σε συνολικά 13 συνεδρίες καταιγισμού ιδεών τα τελευταία τρία χρόνια, οι εμπλεκόμενοι έχουν εντοπίσει νέες επιστημονικές προκλήσεις. Τα αποτελέσματα αυτής της αναθεώρησης αναμένονται στις 22 Μαΐου 2025.

Τεχνολογικοί μετασχηματισμοί και οι επιπτώσεις τους

Στην ομιλία του, ο Curioni τόνισε τους δύο πιο καθοριστικούς τεχνολογικούς μετασχηματισμούς των τελευταίων 30 ετών: την τεχνητή νοημοσύνη και τον κβαντικό υπολογισμό. Η τεχνητή νοημοσύνη αυτή τη στιγμή φέρνει επανάσταση στην πραγματικότητα της ζωής, ενώ ο κβαντικός υπολογισμός εξελίσσεται από μια θεωρητική έννοια σε ένα δυναμικό ερευνητικό πεδίο. Σύμφωνα με τις προβλέψεις, ο κβαντικός υπολογιστής θα είναι σε θέση να λύνει σύνθετες εργασίες πολύ πιο αποτελεσματικά από το 2030 και μετά.

Το Cluster of Excellence RESOLV σχεδιάζει να χρησιμοποιεί όλο και περισσότερο την τεχνητή νοημοσύνη στην έρευνα για τους διαλύτες. Οι επιστήμονες μέσα στο σύμπλεγμα χρησιμοποιούν ήδη μεθόδους μηχανικής μάθησης για να προσδιορίσουν τις δυνατότητες διαμοριακής αλληλεπίδρασης και να σχεδιάσουν χημικές αντιδράσεις. Αυτές οι προσεγγίσεις δείχνουν πώς η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί όχι μόνο να βελτιστοποιήσει τις υπάρχουσες ερευνητικές διαδικασίες, αλλά και να ανοίξει νέους τομείς έρευνας.

Έρευνα μεταξύ AI και κβαντικής μηχανικής

Οι συνέργειες μεταξύ της τεχνητής νοημοσύνης και της κβαντικής μηχανικής είναι πολλά υποσχόμενες και προσφέρουν συναρπαστικές δυνατότητες. Η κβαντομηχανική εμβαθύνει την κατανόησή μας για τους θεμελιώδεις νόμους της ύλης και της ενέργειας. Οι αρχές τους, όπως η εμπλοκή και η υπέρθεση, θα μπορούσαν να προωθήσουν σημαντικά τις εξελίξεις της τεχνητής νοημοσύνης. Για παράδειγμα, η εμπλοκή επιτρέπει πολύπλοκες διαδικασίες επεξεργασίας, ενώ η υπέρθεση αυξάνει την ταχύτητα εκμάθησης των συστημάτων AI.

Ο συνδυασμός αυτών των δύο τεχνολογιών θα μπορούσε να είναι πρωτοποριακός, ιδιαίτερα στην ανάλυση δεδομένων, την επιστήμη των υλικών και τα φαρμακευτικά προϊόντα. Οι κβαντικοί αλγόριθμοι θα μπορούσαν να βελτιώσουν σημαντικά την αναγνώριση προτύπων και την ανάλυση δεδομένων. Αλλά και οι προκλήσεις δεν πρέπει να υποτιμηθούν. Οι υψηλές υπολογιστικές απαιτήσεις και η πολυπλοκότητα των αλγορίθμων καθιστούν δύσκολη την ενσωμάτωση σε υπάρχοντα συστήματα.

Ωστόσο, ο κβαντικός υπολογισμός παραμένει ένα σημαντικό εργαλείο για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων που η τεχνητή νοημοσύνη από μόνη της δεν μπορεί να λύσει. Η αύξηση της απόδοσης των κβαντικών υπολογιστών απαιτεί πιο σταθερά qubits, βελτιωμένη διόρθωση σφαλμάτων και ταχύτερους επεξεργαστές. Αυτές οι τεχνολογίες πρέπει να αναπτυχθούν περαιτέρω για να αξιοποιήσουν πλήρως τις δυνατότητές τους.

Αντίθετα, η τεχνητή νοημοσύνη έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να τρέξει σε υπάρχουσα υποδομή και επεξεργάζεται αποτελεσματικά μεγάλο όγκο δεδομένων. Μακροπρόθεσμα, αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια υβριδική προσέγγιση στην οποία η τεχνητή νοημοσύνη και ο κβαντικός υπολογισμός αλληλοσυμπληρώνονται και επιτρέπουν επιστημονικές ανακαλύψεις σε προηγουμένως άγνωστες διαστάσεις.

Ως αναγνώριση των εξαιρετικών επιτευγμάτων, το Διδακτορικό Βραβείο RESOLV 2024 απονεμήθηκε στον Δρ. Elie Benchimol που απονεμήθηκε. Η έρευνά του σχετικά με τις επιρροές των διαλυτών στις χημικές ισορροπίες σε συστήματα αυτοοργάνωσης ανοίγει μια νέα περιοχή έρευνας σε πολύπλοκα δυναμικά συστήματα.

Συνοπτικά, η εκδήλωση υπογραμμίζει τις σημαντικές προόδους και συνεργασίες στον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης και των κβαντικών υπολογιστών, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν διαρκή αντίκτυπο όχι μόνο στην επιστημονική έρευνα αλλά και στη βιομηχανία. Η ανταλλαγή μεταξύ αυτών των δυναμικών ερευνητικών πεδίων θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει τα όρια του τι είναι δυνατό news.rub.de, allaboutai.com και das-wissen.de έκθεση.