211service.com
Google og NASA lancerer Quantum Computing AI Lab
Quantum computing tog et kæmpe spring fremad på verdensscenen i dag, da NASA og Google i samarbejde med et konsortium af universiteter lancerede et initiativ for at undersøge, hvordan teknologien kan føre til gennembrud inden for kunstig intelligens.
Hvor meget spring: Chippen er hjertet i en af D-Waves computere.
Det nye Quantum Artificial Intelligence Lab vil anvende, hvad der kan være den mest avancerede kommercielt tilgængelige kvantecomputer, D-Wave to , som en nylig undersøgelse bekræftede var meget hurtigere end konventionelle maskiner til at overvinde specifikke problemer (se D-Wave's Quantum Computer Goes to the Races, Wins). Maskinen vil blive installeret på NASA Advanced Supercomputing Facility ved Ames Research Center i Silicon Valley og forventes at være tilgængelig for regerings-, industri- og universitetsforskning senere i år.
Google mener, at kvantecomputere kan hjælpe det med at forbedre sin websøgning og talegenkendelsesteknologi. Universitetsforskere kan bruge det til at udtænke bedre modeller for sygdom og klima, blandt mange andre muligheder. Som for NASA , spiller computere en meget større rolle inden for NASA-missioner, end de fleste er klar over, siger kvantecomputerekspert Colin Williams, direktør for forretningsudvikling og strategiske partnerskaber hos D-Wave. Eksempler i dag omfatter brug af supercomputere til at modellere rumvejr, simulere planetariske atmosfærer, udforske magnetohydrodynamik, efterligne galaktiske kollisioner, simulere hypersoniske køretøjer og analysere store mængder missionsdata.
Kvantecomputere udnytter de bizarre kvantemekaniske egenskaber ved atomer og andre byggesten i kosmos. I sin allermindste skala bliver universet et sløret, surrealistisk sted - objekter kan tilsyneladende eksistere mere end ét sted på én gang eller dreje i modsatte retninger på samme tid.
Slap af: Dette system køler dele af D-Waves computer til 20 millikelvin.
Mens almindelige computere symboliserer data i bits, en s og 0 s udtrykt ved at svirpe små switch-lignende transistorer til eller fra, bruger kvantecomputere kvantebits eller qubits, der i det væsentlige kan være både tændt og slukket, hvilket gør dem i stand til at udføre to eller flere beregninger samtidigt. I princippet kunne kvantecomputere vise sig ekstraordinært meget hurtigere end normale computere for visse problemer, fordi de kan køre gennem enhver mulig kombination på én gang. Faktisk kunne en kvantecomputer med 300 qubits køre flere beregninger på et øjeblik, end der er atomer i universet.
D-Wave , som fakturerer sig selv som den første kommercielle kvantecomputervirksomhed , har bagmænd, der omfatter Amazon.com-grundlæggeren Jeff Bezos og CIA's investeringsarm In-Q-Tel (se CIA og Jeff Bezos væddemål på Quantum Computing). Det solgte sit første kvantecomputersystem, 128-qubit D-Wave One, til militærentreprenøren Lockheed Martin i 2011 . Tidligere i år opgraderede den den maskine til en 512-qubit D-Wave Two - angiveligt for omkring 15 millioner dollars, hvilket kan være nogenlunde, hvad det nye Quantum Artificial Intelligence Lab betalte for sin enhed.
Samarbejdet mellem NASA, Google og Universities Space Research Association ( USRA ) sigter mod at bruge sin computer til at fremme maskinlæring, en gren af kunstig intelligens, der er dedikeret til at udvikle computere, der kan forbedres med erfaring. Maskinlæring er et spørgsmål om at optimere adfærd, der kan være lettere for kvantecomputere end konventionelle maskiner.
Forestil dig for eksempel at prøve at finde det laveste punkt på en overflade dækket af bakker og dale. En klassisk computer starter måske på et tilfældigt sted på overfladen og ser sig om efter et lavere sted at udforske, indtil den ikke længere kan gå ned ad bakke. Denne tilgang kan ofte sidde fast i et lokalt minimum, en dal, der faktisk ikke er det allerlaveste punkt på overfladen. På den anden side kunne kvanteberegning gøre det muligt at tunnelere gennem en højderyg for at se, om der er en lavere dal bag den.
Det ligner win-win-win for mig – Google, NASA og USRA bringer unikke færdigheder og interesse for nye applikationer til feltet, siger Seth Lloyd , en kvantemekanisk ingeniør ved MIT. Efter min mening har fokus på factoring og kodebrydning for kvantecomputere overbetonet søgen efter at konstruere en kvantecomputer i stor skala, mens andre potentielt mere nyttige og lige så interessante applikationer er blevet mindre. Kvantemaskinelæring er et eksempel på en mindre anvendelse af kvanteberegning.
Gennem årene har mange kritikere stillet spørgsmålstegn ved, om D-Waves maskiner faktisk er kvantecomputere, og om de er mere kraftfulde end konventionelle maskiner. Standardtilgangen til drift af kvantecomputere, kaldet gate-modellen, involverer at arrangere qubits i kredsløb og få dem til at interagere med hinanden i en fast rækkefølge. I modsætning hertil starter D-Wave med et sæt ikke-interagerende qubits - en samling af supercomputing-sløjfer, der holdes i deres laveste energitilstand, kaldet grundtilstanden - og transformerer derefter langsomt eller adiabatisk dette system til et sæt qubits, hvis interaktioner kl. dens grundtilstand repræsenterer det rigtige svar på det specifikke problem, som forskerne programmerede det til at løse.
Mange videnskabsmænd har spekuleret på, om den metode, D-Wave brugte, var sårbar over for forstyrrelser, der kunne forhindre qubits i at fungere korrekt. Men uafhængige forskere fandt for nylig ud af, at D-Waves computere faktisk kan løse visse problemer op til 3.600 gange hurtigere end klassiske computere. Før de valgte D-Wave Two, kørte NASA, Google og USRA computeren forbi en række benchmark- og accepttests. Det bestod, i nogle tilfælde med en kæmpe margin.
USRA vil invitere forskere over hele USA til at bruge maskinen. Tyve procent af dens computertid vil være åben for universitetssamfundet uden omkostninger gennem en konkurrencedygtig udvælgelsesproces, mens resten af den vil blive fordelt ligeligt mellem NASA og Google. Vi vil have nogle af de bedste og dygtigste hjerner i landet, der arbejder på applikationer, der kører på D-Wave-hardwaren, siger Williams.