Quantum Particulars Guest Column: "Kvanteforskere har meget at lære af fejlene i fællesskabet med kunstig intelligens" - Inside Quantum Technology

Quantum Particulars Guest Column: "Kvanteforskere har meget at lære af fejlene i fællesskabet med kunstig intelligens" - Inside Quantum Technology

Tidsstempel: 21. december 2023 kl. 6:00
Joan Etude Arrow, grundlægger og administrerende direktør for Quantum Ethics Project, diskuterer hypes rolle i kvantemarkedsføring.
By Kenna Hughes-Castleberry offentliggjort 21. december 2023

"Quantum Particulars" er en redaktionel gæstespalte med eksklusive indsigter og interviews med kvanteforskere, udviklere og eksperter, der ser på centrale udfordringer og processer på dette felt. Denne artikel indeholder udtalelser fra Joan Etude Arrow, grundlægger og administrerende direktør for Quantum Ethics Project, som diskuterer funktionen og fejlene ved "hype" inden for kvanteindustrien. 

Efter 1956 Dartmouth Sommerstudie Gruppe, der etablerede feltet for kunstig intelligens, nyslåede AI-forskere proklameret som computere snart ville opnå intelligens på menneskeligt niveau eller større. Disse påstande blev fremsat, da computere kørte på vakuumrør, optog et helt rum og manglede internettets rigelige træningsdata, der var afgørende for AI-modeller i dag, såsom ChatGPT. Selvom der ikke eksisterede noget af den hardware, der er nødvendig for sofistikeret AI, den såkaldte gyldne år af AI varede indtil 1974 og så millioner af dollars investeret på MIT alene til at finansiere forskning baseret på overhypede løfter.

Denne historie lyder måske bekendt for enhver, der er inden for spytteafstand fra kvantecomputere. Tal med enhver seriøs forsker, som jeg har i løbet af de sidste to år på min søgen efter at forstå kvantehype, og de vil fortælle dig, at niveauet af hype omkring kvanteteknologier er tæt på toppen af ​​deres bekymringer. Mine kolleger bekymrer sig om, at vi ligesom disse forskere i 50'erne oversælger kvantecomputeres muligheder. Quantum computing hardware er stadig i sin vorden, og ligesom vakuumrørene fra 1950'erne er vores spædbørns qubits ikke stærke nok til at bære de løfter, vi giver dem.

Dette er, hvad jeg mener med hype, som jeg definerer som forskellen mellem den teknologis lovede evner og dens muligheder i den virkelige verden. AI-forskere overlovede 50 år før hardwaren ville være i stand til at levere, og som et resultat, mest tabte tro i felten - kastet AI-forskning ind i en vinter med minimal finansiering og randstatus i årtier - hvis konsekvenser var en sneglefart for fremskridt på området.

I dag flirter kvanteforskere med den samme katastrofe. Hvis vi ikke får styr på den voldsomme hype på vores felt, risikerer vi at kaste quantum ind i en vinter for sig selv. Dette vil garantere, at de hårdt tiltrængte løsninger, som Quantum er i stand til, ikke vil komme i årevis eller endda årtier, mens vi kæmper for at fremme kvantehardware i udkanten af ​​den teknologiske udvikling og uden tilstrækkelig finansiering.

Men denne artikel er ikke et foredrag om hype. Som jeg har påpeget ud fra mine egne erfaringer, er der bred enighed i kvantesamfundet om, at hype er et problem, nu skal vi beslutte, hvad vi skal gøre ved det. Det, der komplicerer problemet, er det faktum, at hype ikke er en universelt dårlig ting. Det kan være en sund mekanisme for at skabe begejstring, skaffe finansiering og promovere sit arbejde.

Hvordan kan vi så balancere vores behov for at rejse midler og sælge produkter med nødvendigheden af ​​at undgå en kvantevinter gennem klar og troværdig videnskab?

Jeg mener, at det er en god start at kvantificere denne forskel mellem lovet kapacitet og kapacitet i den virkelige verden. Vi har brug for en metrik af troværdighedsforsøg for at kvalificere følgende spørgsmål: Hvor langt er din teknologis evner i den virkelige verden fra at leve op til dets løfte?

I tilfælde af kvantealgoritmer er kvanteberegningsfordelen det overordnede mål for feltet. At producere en troværdighedsmetrik for en kvantealgoritme kunne ligne at estimere antallet af qubits, som du sandsynligvis ville have brug for for at opnå kvantefordel og derefter sammenligne dette tal med det største fysiske system, du har været i stand til at implementere din algoritme på med succes.

Som et simpelt eksempel: Hvis din algoritme kræver mindst 100 qubits for at udføre i et regime, som klassiske computere ikke kan simulere – og derved etablerer regimet med kvantefordel – og din algoritme kun har gennemført på 7 qubits med en forudspecificeret løsningsfejl, så din reelle kapacitet versus løfteforhold er 7/100 = 7%. Jo tættere du kommer på 1, jo mere troværdig bliver du.

Det er vigtigt at påpege, at denne metrik afhænger af en heuristik, antallet af qubits, der er nødvendige for at gå ud over kvantesimuleringskapaciteten af ​​klassiske computere. Dette tal er ikke fast, da stadig mere sofistikerede metoder til klassisk simulering af kvantesystemer er udtænkt, vil denne øvre grænse stige. Så længe antagelserne om heuristik gøres klare, kan troværdighedsscoren være en vigtig måde at afklare, hvad der ellers ville være en uoverkommelig teknisk samtale om de fremskridt, der gøres af kvantealgoritmeforskere.

En lignende troværdighedsmetrik kan produceres i kvanteregistrering eller kvantenetværk. For kvanteregistrering kan det overordnede mål være en kvantesensor, såsom en satellitfri GPS, der er bærbar nok til at blive indsat i marken, for eksempel i nogens hånd eller på et fly. Her er løftet en vis tærskel for bærbarhed, fysisk størrelse, vægt og følsomhed i marken.

At præcisere disse målinger vil reducere hype og vise fremskridt hen imod nyttig kvanteteknologi. Det kan måske give et mere nøgternt salgsargument, men det er vigtigt at sikre, at investorer, potentielle kunder og den brede offentlighed har en præcis forståelse af, hvor vi er i dag, og hvor langt vi endnu skal gå.

Disse målinger skal ses som et udgangspunkt for at få styr på problemet med hype. De af os i kvantesamfundet bør arbejde på at udvikle klare, letforståelige målinger, der giver mening for målene for vores specifikke underfelter. Derudover gør disse målinger ikke meget, hvis de er begravet i dit papirs tekniske sektion. Disse målinger og de antagelser, de afhænger af, bør være i centrum i hvert papirabstrakt for at sikre klar og troværdig videnskabelig kommunikation af vores resultater fremover.

Om vi ​​undgår en kvantevinter er op til os. Hvis succesen med moderne kunstig intelligens har lært os noget, så er det, at kvanteteknologien, når den kommer, vil være en kraft at regne med. Det er op til os, hvor hurtigt den fremtid realiseres.

Joan Etude Arrow er grundlægger og administrerende direktør for Kvanteetisk projekt. Som Quantum Society Fellow med Center for Quantum Networks har Joan specialiseret sig i kvantemaskinelæring med et særligt fokus på troværdig forskningspraksis, der adresserer spørgsmål om hype i feltet. Som vicedirektør for uddannelse og arbejdsstyrkeudvikling hos Q-SEnSE er Joan også fokuseret på at gøre kvanteteknologi mere tilgængelig, især for studerende med forskellig baggrund.

tags: AI, algoritmer, hype, Joan Etude Arrow, quantum computing, kvanteoplysninger

Tidsstempel:

Mere fra Inde i Quantum Technology