211service.com
Google siger, at det har bevist, at dens kontroversielle kvantecomputer virkelig virker
Google siger, at det har beviser for, at en kontroversiel maskine, den købte i 2013, virkelig kan bruge kvantefysik til at arbejde gennem en form for matematik, der er afgørende for kunstig intelligens meget hurtigere end en konventionel computer.
Inde i denne boks er en superledende chip, afkølet til en brøkdel af en grad af det absolutte nulpunkt, som kan sætte ny kraft bag kunstig intelligens-software.
Regeringer og førende computervirksomheder som Microsoft, IBM og Google forsøger at udvikle det, der kaldes kvantecomputere, fordi brugen af kvantemekanikkens underlighed til at repræsentere data burde frigøre enorme data-knusende kræfter. Computergiganter mener, at kvantecomputere kan gøre deres software til kunstig intelligens meget mere kraftfuld og låse op for videnskabelige spring inden for områder som materialevidenskab. NASA håber, at kvantecomputere kan hjælpe med at planlægge raketopsendelser og simulere fremtidige missioner og rumfartøjer. Det er en virkelig forstyrrende teknologi, der kan ændre den måde, vi gør alt på, sagde Rupak Biswas, direktør for udforskningsteknologi ved NASAs Ames Research Center i Mountain View, Californien.
Biswas talte ved en mediebriefing på forskningscentret om bureauets arbejde med Google på en maskine, som søgegiganten købte i 2013 fra den canadiske startup D-Wave systems, der markedsføres som verdens første kommercielle kvantecomputer. Computeren er installeret på NASAs Ames Research Center i Mountain View, Californien, og opererer på data ved hjælp af en superledende chip kaldet en kvanteudglødning. En kvante-annealer er hårdkodet med en algoritme, der passer til det, der kaldes optimeringsproblemer, som er almindelige i maskinlærings- og kunstig intelligens-software.
D-Waves chips er dog kontroversielle blandt kvantefysikere. Forskere i og uden for virksomheden har ikke været i stand til endegyldigt at bevise, at enhederne kan udnytte kvantefysikken for at slå konventionelle computere ud.
Hartmut Neven, leder af Googles Quantum AI Lab i Los Angeles, sagde i dag, at hans forskere har leveret nogle faste beviser for det. De oprettede en række løb mellem D-Wave-computeren installeret hos NASA mod en konventionel computer med en enkelt processor. For et specifikt, omhyggeligt udformet proof-of-concept-problem opnår vi en 100-million-fold speed-up, sagde Neven.
Google udsendt en forskningsartikel beskriver sine resultater online i går aftes, men det er ikke formelt blevet peer-reviewed. Neven sagde, at tidsskriftspublikationer ville være på vej.
Googles resultater er slående - men selvom de bekræftes, vil de kun repræsentere delvis retfærdiggørelse af D-Wave. Computeren, der tabte i konkurrencen med kvantemaskinen, kørte kode, der fik den til at løse problemet ved hjælp af en algoritme, der ligner den, der er indbygget i D-Wave-chippen. En alternativ algoritme er kendt, som kunne have ladet den konventionelle computer være mere konkurrencedygtig eller endda vinde ved at udnytte det, Neven kaldte en fejl i D-Waves design. Neven sagde, at testen, hans gruppe iscenesatte, stadig er vigtig, fordi den genvej ikke vil være tilgængelig for almindelige computere, når de konkurrerer med fremtidige kvanteudglødere, der er i stand til at arbejde på større mængder data.
Matthias Troyer , en fysikprofessor ved det schweiziske føderale teknologiske institut, Zürich, sagde, at det er afgørende, at det går i opfyldelse, hvis chips som D-Waves skal blive nyttige. Det vil være vigtigt at undersøge, om der er problemer, hvor kvanteudglødning har fordele i forhold til selv de bedste klassiske algoritmer, og at finde ud af, om der er klasser af applikationsproblemer, hvor sådanne fordele kan realiseres, sagde han i en erklæring med to kolleger.
Sidste år offentliggjorde Troyers gruppe en højprofileret undersøgelse af en tidligere D-Wave-chip, der konkluderede, at den ikke gav fordele i forhold til konventionelle maskiner. Det spørgsmål er nu delvist løst, siger de. Googles resultater viser faktisk en enorm fordel på disse nøje udvalgte tilfælde.
Google konkurrerer med D-Wave om at lave en kvanteudglødning, der kunne gøre nyttigt arbejde. Sidste sommer åbnede Silicon Valley-giganten et nyt laboratorium i Santa Barbara, ledet af en førende akademisk forsker, John Martinis (se Google lancerer en indsats for at bygge sin egen kvantecomputer).
Martinis arbejder også på kvantehardware, der ikke vil være begrænset til optimeringsproblemer, som annealere er. En universel kvantecomputer, som sådan en maskine ville blive kaldt, kunne programmeres til at løse ethvert problem og ville være meget mere nyttig, men forventes at tage længere tid at perfektionere. Regerings- og universitetslaboratorier, Microsoft (se Microsofts kvantemekanik) og IBM (se IBM viser frem en kvantecomputerchip) arbejder også på den teknologi.
John Giannandrea, en VP for ingeniør hos Google, som koordinerer virksomhedens forskning, sagde, at hvis kvanteudglødninger kunne gøres praktiske, ville de finde mange anvendelser til at tænde for Googles maskinlæringssoftware. Vi har allerede stødt på problemer i løbet af vores produkter, som er upraktiske at løse med eksisterende computere, og vi har mange computere, sagde han. Giannandrea bemærkede dog, at der kan gå flere år, før denne forskning gør en forskel for Google-produkter.
Opdatering: En tidligere version af denne historie sagde forkert, at NASA købte kvantecomputeren med Google. Google købte den, og NASA er vært for den. Historien er også blevet opdateret til at inkludere kommentarer fra Matthias Troyer.