Công Nghệ Lượng Tử Có Thể Tăng Tốc Quá Trình Học Của Máy

Một thí nghiệm mới tại Đại học Vienna đã chứng minh cách công nghệ lượng tử có thể tăng tốc quá trình học của máy. Các nhà vật lý tham gia vào công việc này đã sử dụng một bộ xử lý lượng tử cho photon đơn làm robot.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Nature.

Gần đây, đã có những phát triển lớn trong lĩnh vực tính toán lượng tử, và sức mạnh của những công nghệ này đang được thực hiện liên tục. Điều này đã dẫn đến việc công nghệ được sử dụng trong các ứng dụng thực tế, và hiện tại, các chuyên gia muốn kết hợp trí tuệ nhân tạo (AI) và máy tự động với vật lý lượng tử và thuật toán.

Quá Trình Học

Để đạt được điều này, các nhà khoa học đã nghiên cứu cách cơ học lượng tử có thể giúp quá trình học của robot, và ngược lại. Một số kết quả đã chỉ ra cách robot có thể di chuyển nhanh hơn hoặc cách các thí nghiệm lượng tử có thể sử dụng các kỹ thuật học mới. Mặc dù di chuyển nhanh hơn, robot vẫn chưa thể học nhanh hơn, điều này cần thiết cho sự phát triển của máy tự động phức tạp.

Phillip Walther đã dẫn đầu một nỗ lực quốc tế do một nhóm nhà vật lý tại trường đại học đứng đầu. Họ được tham gia bởi các nhà lý thuyết từ Đại học Innsbruck, Viện Hàn lâm Khoa học Áo, Đại học Leiden và Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức.

Sự hợp tác này đã thành công trong việc chứng minh thực nghiệm về việc tăng tốc thời gian học của robot. Đội ngũ này đã dựa vào photon đơn và một bộ xử lý lượng tử tích hợp được thiết kế bởi MIT. Bộ xử lý này được sử dụng như một robot, học cách định tuyến photon đơn đến một hướng đã định trước.

Valeria Saggio là tác giả đầu tiên của bài báo này.

“Thí nghiệm có thể chỉ ra rằng thời gian học được giảm đáng kể so với trường hợp không sử dụng vật lý lượng tử,” Saggio nói.

Nguyên Tắc Siêu Định Vị

Robot có thể học bằng cách được thưởng cho việc hoàn thành chuyển động chính xác. Trong một thế giới cổ điển, ví dụ với một vòng quay trái và phải, chỉ có một trong hai có thể được chọn và chính xác. Tuy nhiên, với công nghệ lượng tử, robot có thể sử dụng nguyên tắc siêu định vị, có nghĩa là nó có thể thực hiện cả hai vòng quay đó cùng một lúc.

Hand Briegel và đội ngũ của ông tại Đại học Innsbruck đã phát triển các ý tưởng lý thuyết về các tác nhân học lượng tử.

“Tính năng này cho phép thực hiện một thuật toán tìm kiếm lượng tử giảm số lần thử nghiệm để học đường dẫn chính xác. Kết quả là, một tác nhân có thể khám phá môi trường của nó trong siêu định vị sẽ học nhanh hơn so với đối tác cổ điển của nó,” Briegel nói.

Theo Walther, “Chúng ta chỉ mới bắt đầu hiểu các khả năng của trí tuệ nhân tạo lượng tử và do đó, mỗi kết quả thực nghiệm mới đều góp phần vào sự phát triển của lĩnh vực này, hiện đang được coi là một trong những lĩnh vực màu mỡ nhất cho tính toán lượng tử.”