Китайским ученым удалось реализовать искусственный интеллект на квантовом компьютере

Китайским ученым-физикам удалось впервые реализовать искусственный интеллект на квантовом компьютере. Демонстрацию квантового алгоритма машинного обучения исследователи провели на примере распознавания рукописного текста. Действующая на основе принципов квантовой механики машина способна узнавать единичные символы и распознавать их парные комбинации.

Авторы выдвинули следующую идею: каждая картинка с символом (либо двумя символами) преобразуется устройством в вектор, в который входит информация о числе пикселов в каждой части распозноваемого изображения. Для упрощения задачи специалисты уделили внимание распознаванию символов, которые изображают цифры 6 и 9. Именно для выполнения такой задачи они научили машину распознавать не только количество пикселов, но также и их расположение на картинке.

Изображение: arXiv.org/Li Zhaokai

Для физической реализации квантовой машины китайские ученые использовали емкость с жидкостью органического происхождения, в состав молекул которой вошел изотоп углерод-13, для которого создан надежный метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (т.н. ЯМР-спектроскопия). Сама по себе ЯМР-спектроскопия основывается на резонансном поглощении или излучении фотонов ядрами, обладающими ненулевым спином, находящимся во внешнем магнитном поле, по причине изменения ориентации их магнитных моментов.

При таком подходе органическая молекула выступает аналогом логического элемента. Так как излучение от каждой молекулы очень мало, ученые получали данные об ориентации спинов ядер сразу со всех молекул, входящих в состав жидкости. Пики на спектральных графиках, полученных исследователями, позволяли им сделать вывод о распознавании того или иного символа машиной: нижние пики, в частности, соответствовали изображению с цифрой 9, а верхние – с цифрой 6.

Изображение: arXiv.org/Li Zhaokai

Квантовые компьютеры – это квантовые обобщения существующих классических вычислительных машин. Как известно, классический бит может иметь только два значения: 0 или 1. В отличие от него, квантовый бит (кубит) может реализовывать любую возможную суперпозицию из базисных состояний 0 и 1. По этой причине считается, что возможности квантовых вычислителей превзойдут возможности классических, особенно если у специалистов получится повысить точность их вычислений.

В будущем китайские ученые планируют провести эксперименты с большим числом символов, и, кроме того, провести опыты, имеющие отношение не только к распознаванию рукописного текста.

Источник: Arxiv.org

Оставьте отзывОтмена