Quantum computing och AI: Revolutionerar de forskningen tillsammans?

Quantum computing och AI: Revolutionerar de forskningen tillsammans?

Den 26 februari 2025 ägde nyårsmottagningen av Cluster of Excellence Ruhr Explores Solvation (RESOLV) rum i Rudolf Chaudoire-paviljongen vid det tekniska universitetet i Dortmund. Över 100 deltagare, inklusive forskare, industrirepresentanter och studenter, samlades för att diskutera den senaste utvecklingen inom lösningsmedelsforskning och tekniska innovationer. Dr Alessandro Curioni, vice vd för IBM Europe and Africa och chef för IBM Research Laboratory i Zürich, höll gästtalet och satte vikten av samarbete mellan vetenskap och industri i användningen av artificiell intelligens (AI) för samhälleliga utmaningar i centrum för hans kommentarer.

Talesmannen för RESOLV, Prof. Dr. Martina Havenith, reflekterade över det gångna året, som var starkt påverkat av utarbetandet av en ny ansökan och förberedelserna inför den kommande utvärderingen i Bonn. I totalt 13 brainstormingsessioner under de senaste tre åren har de inblandade identifierat nya vetenskapliga utmaningar. Resultaten av denna granskning förväntas den 22 maj 2025.

Tekniska transformationer och deras effekter

Dr. I sitt tal lyfte Curioni fram de två mest avgörande tekniska transformationerna under de senaste 30 åren: artificiell intelligens och kvantberäkning. AI revolutionerar för närvarande livets verklighet, medan kvantberäkningar utvecklas från ett teoretiskt koncept till ett dynamiskt forskningsfält. Enligt prognoser kommer kvantberäkningar att kunna lösa komplexa uppgifter mycket mer effektivt från 2030 och framåt.

Cluster of Excellence RESOLV planerar att i ökad utsträckning använda AI i forskning om lösningsmedel. Forskare inom klustret använder redan maskininlärningsmetoder för att bestämma intermolekylära interaktionspotentialer och för att designa kemiska reaktioner. Dessa tillvägagångssätt visar hur AI inte bara kan optimera befintliga forskningsprocesser, utan också öppna upp nya forskningsområden.

Forskning mellan AI och kvantmekanik

Synergierna mellan artificiell intelligens och kvantmekanik är lovande och erbjuder spännande möjligheter. Kvantmekaniken fördjupar vår förståelse av de grundläggande lagarna för materia och energi. Deras principer, såsom intrassling och superposition, kan avsevärt främja AI-utvecklingen. Till exempel möjliggör intrassling komplexa bearbetningsprocesser, medan superposition ökar inlärningshastigheten för AI-system.

Kombinationen av dessa två teknologier kan vara banbrytande, särskilt inom dataanalys, materialvetenskap och läkemedel. Kvantalgoritmer kan avsevärt förbättra mönsterigenkänning och dataanalys. Men utmaningarna ska inte heller underskattas. Höga beräkningskrav och komplexiteten i algoritmerna gör integrationen i befintliga system svår.

Trots det är kvantberäkning fortfarande ett viktigt verktyg för att lösa specifika problem som AI ensam inte kan lösa. Att öka prestanda hos kvantdatorer kräver stabilare qubits, förbättrad felkorrigering och snabbare processorer. Dessa tekniker behöver vidareutvecklas för att uppnå sin fulla potential.

Däremot har AI fördelen att den kan köras på befintlig infrastruktur och effektivt bearbeta stora mängder data. På lång sikt kan detta leda till ett hybridt tillvägagångssätt där AI och kvantberäkning kompletterar varandra och möjliggör vetenskapliga upptäckter på tidigare okända dimensioner.

Som ett erkännande för enastående prestationer tilldelades RESOLV Doctoral Prize 2024 till Dr. Elie Benchimol. Hans forskning om lösningsmedels inverkan på kemiska jämvikter i självorganiserande system öppnar ett nytt forskningsområde om komplexa dynamiska system.

Sammanfattningsvis belyser evenemanget de betydande framstegen och samarbetena inom området AI och kvantberäkningar, som kan ha en bestående inverkan inte bara på vetenskaplig forskning utan också på industrin. Utbytet mellan dessa dynamiska forskningsfält skulle kunna omdefiniera gränserna för vad som är möjligt news.rub.de, allaboutai.com och das-wissen.de rapportera.