Kvantno računalništvo in umetna inteligenca: ali skupaj revolucionirata raziskave?

Kvantno računalništvo in umetna inteligenca: ali skupaj revolucionirata raziskave?

26. februarja 2025 je v paviljonu Rudolf Chaudoire na Tehniški univerzi v Dortmundu potekal novoletni sprejem Grozda odličnosti Ruhr Explores Solvation (RESOLV). Več kot 100 udeležencev, vključno z znanstveniki, predstavniki industrije in študenti, se je zbralo, da bi razpravljali o najnovejšem razvoju raziskav topil in tehnoloških inovacijah. Dr. Alessandro Curioni, podpredsednik IBM-a za Evropo in Afriko ter direktor IBM-ovega raziskovalnega laboratorija v Zürichu, je imel gostujoči govor in v središče svojih pripomb postavil pomen sodelovanja med znanostjo in industrijo pri uporabi umetne inteligence (AI) za družbene izzive.

Tiskovna predstavnica RESOLV, prof. dr. Martina Havenith, je razmišljala o preteklem letu, ki je bilo močno zaznamovano s pripravo nove prijave in pripravami na prihajajoče ocenjevanje v Bonnu. V skupno 13 sejah možganske nevihte v zadnjih treh letih so udeleženci identificirali nove znanstvene izzive. Rezultati tega pregleda se pričakujejo 22. maja 2025.

Tehnološke transformacije in njihovi učinki

Dr. Curioni je v svojem govoru izpostavil dve najbolj odločilni tehnološki transformaciji zadnjih 30 let: umetno inteligenco in kvantno računalništvo. Umetna inteligenca trenutno spreminja resničnost življenja, medtem ko se kvantno računalništvo iz teoretičnega koncepta razvija v dinamično raziskovalno področje. Po napovedih bo kvantno računalništvo od leta 2030 lahko veliko bolj učinkovito reševalo kompleksne naloge.

Grozd odličnosti RESOLV načrtuje vse večjo uporabo umetne inteligence pri raziskavah topil. Znanstveniki znotraj grozda že uporabljajo metode strojnega učenja za določanje potencialov medmolekularnih interakcij in načrtovanje kemijskih reakcij. Ti pristopi kažejo, kako lahko umetna inteligenca ne samo optimizira obstoječe raziskovalne procese, ampak tudi odpre nova področja raziskav.

Raziskave med AI in kvantno mehaniko

Sinergije med umetno inteligenco in kvantno mehaniko so obetavne in ponujajo vznemirljive možnosti. Kvantna mehanika poglablja naše razumevanje temeljnih zakonov materije in energije. Njihova načela, kot sta prepletanje in superpozicija, bi lahko znatno pospešila razvoj umetne inteligence. Na primer, prepletanje omogoča zapletene procese obdelave, medtem ko superpozicija poveča hitrost učenja sistemov AI.

Kombinacija teh dveh tehnologij bi lahko bila prelomna, zlasti v analizi podatkov, znanosti o materialih in farmaciji. Kvantni algoritmi bi lahko bistveno izboljšali prepoznavanje vzorcev in analizo podatkov. A tudi izzivov ne gre podcenjevati. Visoke računalniške zahteve in kompleksnost algoritmov otežujejo integracijo v obstoječe sisteme.

Kljub temu kvantno računalništvo ostaja pomembno orodje za reševanje specifičnih problemov, ki jih umetna inteligenca sama ne more rešiti. Povečanje zmogljivosti kvantnih računalnikov zahteva stabilnejše kubite, izboljšano odpravljanje napak in hitrejše procesorje. Te tehnologije je treba še naprej razvijati, da bodo dosegle svoj polni potencial.

Nasprotno ima AI to prednost, da lahko deluje na obstoječi infrastrukturi in učinkovito obdeluje velike količine podatkov. Dolgoročno bi to lahko pripeljalo do hibridnega pristopa, v katerem se umetna inteligenca in kvantno računalništvo dopolnjujeta in omogočata znanstvena odkritja o prej neznanih dimenzijah.

Kot priznanje za izjemne dosežke je doktorsko nagrado RESOLV 2024 prejel dr. Elie Benchimol. Njegove raziskave o vplivih topil na kemijska ravnovesja v samoorganizirajočih se sistemih odpirajo novo področje raziskovanja kompleksnih dinamičnih sistemov.

Če povzamemo, dogodek poudarja pomemben napredek in sodelovanje na področju umetne inteligence in kvantnega računalništva, ki bi lahko trajno vplivalo ne le na znanstvene raziskave, ampak tudi na industrijo. Izmenjava med temi dinamičnimi raziskovalnimi področji bi lahko na novo definirala meje možnega news.rub.de, allaboutai.com in das-wissen.de poročilo.