Kvantová výpočtová technika a AI: Spôsobujú spolu revolúciu vo výskume?

Kvantová výpočtová technika a AI: Spôsobujú spolu revolúciu vo výskume?

Dňa 26. februára 2025 sa v pavilóne Rudolfa Chaudoire na Technickej univerzite v Dortmunde uskutočnila novoročná recepcia Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV). Viac ako 100 účastníkov vrátane vedcov, zástupcov priemyslu a študentov sa stretlo, aby diskutovali o najnovšom vývoji vo výskume rozpúšťadiel a technologických inováciách. Dr. Alessandro Curioni, viceprezident IBM pre Európu a Afriku a riaditeľ výskumného laboratória IBM v Zürichu, predniesol hosťovi prejav a do centra svojich poznámok postavil dôležitosť spolupráce medzi vedou a priemyslom pri využívaní umelej inteligencie (AI) pre spoločenské výzvy.

Hovorkyňa RESOLV, prof. Dr. Martina Havenith, sa zamyslela nad uplynulým rokom, ktorý bol výrazne ovplyvnený prípravou novej žiadosti a prípravou na nadchádzajúce hodnotenie v Bonne. V celkovo 13 brainstormingových stretnutiach za posledné tri roky zainteresovaní identifikovali nové vedecké výzvy. Výsledky tejto kontroly sa očakávajú 22. mája 2025.

Technologické premeny a ich účinky

Dr. Curioni vo svojom prejave zdôraznil dve najdôležitejšie technologické transformácie za posledných 30 rokov: umelú inteligenciu a kvantové výpočty. AI v súčasnosti spôsobuje revolúciu v realite života, zatiaľ čo kvantová výpočtová technika sa vyvíja z teoretického konceptu na dynamickú oblasť výskumu. Podľa prognóz bude kvantová výpočtová technika od roku 2030 schopná oveľa efektívnejšie riešiť zložité úlohy.

Cluster of Excellence RESOLV plánuje čoraz viac využívať AI pri výskume rozpúšťadiel. Vedci v rámci klastra už používajú metódy strojového učenia na určenie intermolekulárnych interakčných potenciálov a na navrhovanie chemických reakcií. Tieto prístupy ukazujú, ako môže AI nielen optimalizovať existujúce výskumné procesy, ale aj otvárať nové oblasti výskumu.

Výskum medzi AI a kvantovou mechanikou

Synergie medzi umelou inteligenciou a kvantovou mechanikou sú sľubné a ponúkajú vzrušujúce možnosti. Kvantová mechanika prehlbuje naše chápanie základných zákonov hmoty a energie. Ich princípy, ako je zapletenie a superpozícia, by mohli výrazne posunúť vývoj AI. Napríklad zapletenie umožňuje zložité procesy spracovania, zatiaľ čo superpozícia zvyšuje rýchlosť učenia systémov AI.

Kombinácia týchto dvoch technológií by mohla byť prelomová, najmä v oblasti analýzy údajov, materiálovej vedy a farmaceutík. Kvantové algoritmy by mohli výrazne zlepšiť rozpoznávanie vzorov a analýzu údajov. Netreba však podceňovať ani výzvy. Vysoké výpočtové požiadavky a zložitosť algoritmov sťažujú integráciu do existujúcich systémov.

Napriek tomu zostáva kvantová výpočtová technika dôležitým nástrojom na riešenie konkrétnych problémov, ktoré samotná AI nedokáže vyriešiť. Zvýšenie výkonu kvantových počítačov si vyžaduje stabilnejšie qubity, vylepšenú korekciu chýb a rýchlejšie procesory. Tieto technológie je potrebné ďalej rozvíjať, aby sa dosiahol ich plný potenciál.

Naproti tomu AI má tú výhodu, že môže bežať na existujúcej infraštruktúre a efektívne spracovávať veľké množstvo dát. Z dlhodobého hľadiska by to mohlo viesť k hybridnému prístupu, v ktorom sa AI a kvantové výpočty navzájom dopĺňajú a umožňujú vedecké objavy v predtým neznámych dimenziách.

Ako uznanie za vynikajúce úspechy bola doktorandská cena RESOLV 2024 udelená ocenenému Dr. Elie Benchimolovi. Jeho výskum vplyvov rozpúšťadiel na chemické rovnováhy v samoorganizujúcich sa systémoch otvára novú oblasť výskumu zložitých dynamických systémov.

Stručne povedané, podujatie poukazuje na významný pokrok a spoluprácu v oblasti AI a kvantových počítačov, ktoré by mohli mať trvalý vplyv nielen na vedecký výskum, ale aj na priemysel. Výmena medzi týmito dynamickými oblasťami výskumu by mohla nanovo definovať hranice toho, čo je možné news.rub.de, allaboutai.com a das-wissen.de správa.