AlphaZero Algoritması Kuantum Bilgisayara Uygulandı

Kuantum bilgisayarlar son birkaç yıldır daha çok odaklanılan bir alan haline geldi. Dünyadaki araştırmacılar ve şirketler, klasik bilgisayarların çözemeyeceği cực derecede karmaşık sorunları çözebilecek bu teknolojiyi geliştirmek için sürekli çalışıyorlar.

Kuantum bilgisayarı geliştiren gruplardan biri Aarhus Üniversitesi‘ndeki gruptur. Profesör Jacob Sherson’un liderliğindeki bir araştırma grubu, kuantum sistemini kontrol etmek için bilgisayar algoritması AlphaZero‘yu kullandı.

Kuantum bilgisayarlar, evrenimizin en küçük yapı taşlarına odaklanan fizik dalı olan kuantum mekaniğini kullanır. Temel kurallardan biri, bir sistemin aynı anda birden fazla durumda bulunabilmesidir.

Bu kurallar bilgisayar diline çevrilir ve bir kuantum bilgisayarı aynı anda birden fazla hesaplama yapabilir. Bu, bir kuantum bilgisayarın normal bilgisayarlardan çok daha hızlı çalışabileceği anlamına gelir.

Kuantum bilgisayarların teorisi kurulmuştur, ancak henüz tam ölçekli bir kuantum bilgisayarı yaratılamamıştır.

AlphaZero, insan müdahalesi olmadan kendi kendine öğrenme yeteneğine sahiptir. Bu nedenle, algoritma Go, Shogi ve Satranç gibi zor oyunlarda hem insanları hem de karmaşık bilgisayar programlarını yenebilmiştir. AlphaZero, kendisiyle yarışarak ve zamanla gelişerek bunu başarmıştır.

Algoritma, sadece dört saat kendisiyle oynayarak önde gelen satranç programı Stockfish’i yenebilmiştir. Bu etkileyici performansın ardından, Danimarka satranç büyük ustası Peter Heine Nielsen, AlphaZero’yu üstün bir yabancı türle karşılaştırdı.

Aarhus Üniversitesi’ndeki araştırma grubu, bilgisayar simülasyonlarını kullanarak AlphaZero’nun, belki de bir kuantum bilgisayarda kullanılabilecek üç farklı kontrol problemine nasıl uygulanabileceğini gösterdi.

“AlphaZero, derin bir sinir ağı ve yönlendirilmiş ağaç aramasındaki derin bakış açısını birleştirir, bu da kuantum parametre manzarasının öngörülü gizli değişken yaklaşımını sağlar. Taşınabilirliği vurgulamak için, algoritmayı yalnızca bir ortak algoritma hiperparametreleri kümesi kullanarak üç kontrol problemi sınıfında uyguluyor ve ölçüyoruz” diye açıkladı çalışmada.

Ekibin yaptığı araştırma Nature Quantum Information dergisinde yayımlandı.

Önder Ph.D. öğrencisi Mogens Dalgaard, ekibin AlphaZero’nun hızlı bir şekilde kendini öğretme yeteneğinden etkilenildiğini söyledi.

“AlphaZero’dan alınan verileri analiz ettiğimizde, algoritmanın aslen dikkate almadığımız bir sorunun temel simetrisini sömürebildiğini gördük. Bu, inanılmaz bir deneyimdi.”

Gerçek đột phá, kendi başına son derece etkileyici bir algoritma olan AlphaZero’yu, özel bir kuantum optimizasyon algoritması ile birleştirmesinden geldi.

Profesör Jacob Sherson, “Bu, hala insan becerisi ve uzmanlığına ihtiyacımız olduğunu ve geleceğin hedefinin, heminsanların hem de makinelerin güçlü yanlarını optimal bir şekilde sömürebilecek melez zeka arayüzlerini anlamak ve geliştirmek olması gerektiğini gösteriyor” dedi.

Grup, bu alanın gelişimini hızlandırmak istiyor, bu nedenle kodu açıkladı ve herkesin erişimine açık hale getirdi. Bu hareket büyük bir ilgi gördü.

“Birkaç saat içinde, kuantum laboratuvarlarına sahip büyük teknoloji şirketleri ve uluslararası önde gelen üniversitelerden gelecekteki işbirliğini kurmak için bana ulaşıldı” dedi Jacob Sherson. “Bu nedenle, bu yöntemlerin dünyanın dört bir yanındaki pratik deneylerde kullanılmaya başlaması uzun sürmeyecek.”

DeepMind, AlphaZero ve AlphaGo’nun arkasındaki UK merkezli Google kardeş şirketi. Bu sistemler artık kuantum bilgisayarlar da dahil olmak üzere diğer alanlarda önemini göstermeye başladı.