By Σάντρα Χέλσελ δημοσιεύτηκε 18 Αυγούστου 2022
Quantum News Briefs ανοίγει σήμερα με την ανάλυση του CTO του Multiverse, Sam Mugel, του ρόλου του κβαντικού υπολογισμού στην πρόβλεψη και την πρόληψη μελλοντικών οικονομικών πτώσεων, ακολουθούμενη από την ματιά του Tristan Greene στην πρόσφατη διαφωνία μεταξύ των ευρημάτων κβαντικής τεχνητής νοημοσύνης του DeepMind και της διάψευσης Ρώσων και Κορεατών επιστημόνων ότι αυτά τα ευρήματα δεν είναι ακριβή ή μη σχετικά. . Ακολουθεί μια ματιά στην εστίαση του Quantum Science Center στον τοπολογικό κβαντικό υπολογισμό και ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ.
*****
Θα μπορούσε ο Κβαντικός Υπολογιστής να προβλέψει καλύτερα και να αποτρέψει την οικονομική ύφεση;
Sam Mugel, Ph.D., CTO of Multiverse Computing, έγραψε πρόσφατα στο Forbes σχετικά με το πιθανό όφελος του κβαντικού υπολογισμού στην πρόβλεψη και συνεπώς στην πρόβλεψη της οικονομικής ύφεσης. Οι συνοπτικές πληροφορίες της Quantum News συνοψίζονται εδώ.
Το άρθρο του Mugel είναι επίκαιρο με αυξανόμενους φόβους για οικονομική ύφεση. Οι παγκόσμιες οικονομίες ανταποκρίνονται σε μια σειρά από εξελισσόμενες πιέσεις που σχετίζονται με την παγκόσμια πανδημία, τις διακοπές της εφοδιαστικής αλυσίδας, τις γεωπολιτικές συγκρούσεις και τους υψηλότερους ρυθμούς πληθωρισμού εδώ και δεκαετίες, για να αναφέρουμε μερικές. Το να παρέχουμε στους οργανισμούς γνώσεις για τη συμπεριφορά των οικονομιών έχει τεράστια αξία, ωστόσο είμαστε ιδιαίτερα κακοί στην πρόβλεψη οικονομικών κρίσεων.
Οι οικονομίες έχουν συνεχώς εξελισσόμενα δίκτυα που περιλαμβάνουν πολλούς παίκτες και περιουσιακά στοιχεία. Αυτή η πολυπλοκότητα των πιθανών διαμορφώσεων είναι που κάνει τόσο δύσκολη την αποτελεσματική μοντελοποίηση τους, ακόμη και όταν χρησιμοποιούνται οι πιο ισχυροί υπερυπολογιστές του σήμερα.
Η προσοχή στρέφεται προς τη χρήση του κβαντικού ως εργαλείου για την κωδικοποίηση ποσοτικών μακροοικονομικών προβλημάτων, αποκαλύπτοντας πώς ο πλούτος εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου ως απάντηση σε αλλαγές ή διαταραχές εντός του χρηματοοικονομικού δικτύου. Έχει ήδη αποδειχθεί ότι τα κβαντικά ανόπτηση, συσκευές που αναπτύχθηκαν αρχικά για την επίλυση σύνθετων προβλημάτων βελτιστοποίησης, είναι ιδανικά κατάλληλα για αυτήν την εργασία.
Καθώς τα εργαλεία για την προσομοίωση πολύπλοκων δικτύων αναπτύσσονται περαιτέρω την επόμενη δεκαετία, οι κεντρικές τράπεζες και τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα θα είναι πολύ καλύτερα εξοπλισμένα για να βελτιώσουν την οικονομική ανθεκτικότητα. Οι πληροφορίες σχετικά με τα τρωτά σημεία θα βοηθήσουν στην προστασία χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων και οντοτήτων όπως τα συνταξιοδοτικά ταμεία από το σοκ εξαιρετικών γεγονότων που ενδέχεται να συμβούν κατά τη διάρκεια ζωής των χαρτοφυλακίων. Θα βοηθήσει επίσης τις κεντρικές τράπεζες να ενισχύσουν την άμυνα τους ενάντια στις μελλοντικές προσπάθειες να εξοπλίσουν την οικονομία.
Ο Muguel καταλήγει, «Ενώ ο κβαντικός υπολογιστής πρέπει να ταξιδέψει πολύ για την αξιοποίηση του πλήρους δυναμικού του, η τεχνολογία ήδη δημιουργεί πολύτιμες νέες γνώσεις και υποδεικνύει λύσεις στην πρόβλεψη της αγοράς και τη σταθερότητα όπου δεν υπήρχε πριν». Διαβάστε το αρχικό άρθρο του Muguel εδώ.
*****
Η DeepMind διαφωνεί με Ρώσους επιστήμονες που αμφισβήτησαν τα ευρήματα της έρευνας για την κβαντική τεχνητή νοημοσύνη
Ο Tristan Greene του NextWeb's Neural κάλυψε μια πρόσφατη διαφωνία που αντιμετώπισε η DeepMind, μια ερευνητική εταιρεία Alphabet με έδρα το Λονδίνο, η οποία δημοσίευσε μια συναρπαστική ερευνητική εργασία πριν από οκτώ μήνες στην οποία ισχυρίστηκε ότι είχε λύσει την τεράστια πρόκληση της «προσομοίωσης ύλης σε κβαντική κλίμακα με AI. ” Τώρα, μια ομάδα ακαδημαϊκών ερευνητών από τη Ρωσία και τη Νότια Κορέα μπορεί να έχει αποκαλύψει ένα πρόβλημα με την αρχική έρευνα που θέτει ολόκληρο το συμπέρασμα της εργασίας υπό αμφισβήτηση. Το Quantum News Briefs συνοψίζει παρακάτω. Η πρωτότυπη και εκτενής κριτική του Greene για αυτή τη διαφωνία μπορεί να διαβαστεί εδώ.
Τον Δεκέμβριο, το DeepMind δημοσίευσε ένα χαρτί με τίτλο «Πιέζοντας τα σύνορα των συναρτήσεων πυκνότητας με την επίλυση του προβλήματος των κλασματικών ηλεκτρονίων». Σε αυτό το έγγραφο, η ομάδα DeepMind ισχυρίζεται ότι έχει βελτιώσει ριζικά τις τρέχουσες μεθόδους για τη μοντελοποίηση της κβαντικής συμπεριφοράς μέσω της ανάπτυξης ενός νευρωνικού δικτύου.
Το έγγραφο του DeepMind πέτυχε την αρχική, επίσημη διαδικασία αναθεώρησης. Τώρα, τον Αύγουστο του 2022, δημοσίευσε μια ομάδα οκτώ ακαδημαϊκών από τη Ρωσία και τη Νότια Κορέα ένα σχόλιο αμφισβητώντας το συμπέρασμα του DeepMind.
Σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου από το Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας Skolkovo:Η ικανότητα του DeepMind AI να γενικεύει τη συμπεριφορά τέτοιων συστημάτων δεν προκύπτει από τα δημοσιευμένα αποτελέσματα και απαιτεί επανεξέταση. "
Κατά τη γνώμη μας, οι βελτιώσεις στην απόδοση του DM21 στο σύνολο δεδομένων δοκιμής BBB σε σχέση με το DM21m μπορεί να προκληθούν από έναν πολύ πιο πεζό λόγο: μια ακούσια επικάλυψη μεταξύ των συνόλων δεδομένων εκπαίδευσης και δοκιμής.
Εάν αυτό είναι αλήθεια, θα σήμαινε ότι η DeepMind δεν δίδαξε πραγματικά σε ένα νευρωνικό δίκτυο να προβλέπει την κβαντική μηχανική. Οι ακαδημαϊκοί αμφισβητούν πώς το AI του DeepMind κατέληξε στα συμπεράσματά του. Η DeepMind απάντησε γρήγορα. Η εταιρεία δημοσίευσε την απάντησή της την ίδια ημέρα με το σχόλιο και παρείχε μια άμεση και σθεναρή επίπληξη:
Διαφωνούμε με την ανάλυσή τους και πιστεύουμε ότι τα σημεία που τέθηκαν είναι είτε λανθασμένα είτε δεν σχετίζονται με τα κύρια συμπεράσματα της εργασίας και με την αξιολόγηση της γενικής ποιότητας του DM21.
Ο Greene κλείνει με μια προκλητική πρόβλεψη: «Τελικά, καθώς τα συστήματα AI συνεχίζουν να κλιμακώνονται, θα μπορούσαμε να φτάσουμε σε ένα σημείο όπου δεν έχουμε πλέον τα απαραίτητα εργαλεία για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν. Όταν συμβεί αυτό, θα μπορούσαμε να δούμε μια απόκλιση μεταξύ της εταιρικής τεχνολογίας και αυτής που περνά από εξωτερική αξιολόγηση από ομοτίμους».
*****
Ένας στόχος του Κέντρου Κβαντικής Επιστήμης του ORNL είναι να βοηθήσει στην παροχή τοπολογικών κβαντικών υπολογιστών
Το Quantum Science Center (QSC), με έδρα στο Oak Ridge National Laboratory, είναι ένα από τα πέντε κέντρα που δημιουργήθηκαν από το Εθνική κβαντική πρωτοβουλία νόμος το 2018 και διευθύνεται από το Υπουργείο Ενέργειας. Ο John Russell της HPCWire έκανε μια βαθιά βουτιά στο QSC. Το Quantum News Briefs συνοψίζει εδώ.
Στόχος της QSC είναι να βοηθήσει στην παράδοση τοπολογικά κβαντικός υπολογισμός. Αυτή η προσέγγιση εξαρτάται από ένα μη αποδεδειγμένο ακόμη σωματίδιο, Marjorana, ένα από μια κατηγορία μυστηριωδών μη-αβελιανών οποιωνδήποτε που ακολουθούν μη-αβελιανές στατιστικές.
Ο αγώνας για τους τοπολογικούς κβαντικούς υπολογιστές είναι λίγο τυχερός. Υπάρχουν σκεπτικιστές. Η Microsoft υπήρξε ο μεγαλύτερος πρωταθλητής της τοπολογικής προσέγγισης και είναι στενός συνεργάτης της QSC. Είναι ενδιαφέρον ότι στην προσπάθειά της να εμπλουτίσει τον τοπολογικό κβαντικό υπολογισμό, η QSC αξιοποιεί τα υπάρχοντα συστήματα NISQ.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλά περισσότερα από το κυνήγι μη-αβελιανών σωματιδίων στο QSC, το οποίο ερευνά την επιστήμη των υλικών, την ανάπτυξη αλγορίθμων και τους αισθητήρες, αν και πολλά από αυτά που γίνονται σε αυτούς τους τομείς προορίζονται να υποστηρίξουν την ανάπτυξη τοπολογικών υπολογιστών.
Είναι ίσως αξιοσημείωτο ότι τα κέντρα QIS φαίνεται να προσπαθούν να χαράξουν ταυτότητες πέρα από τα εργαστήρια στα οποία έχουν την έδρα τους. Ο νέος διευθυντής της QSC Travis Humble είπε: «Έχετε ακριβώς δίκιο. Υπάρχει τόσο μεγάλο ενδιαφέρον για αυτό το θέμα αυτή τη στιγμή που όποιος έχει ένα ίδρυμα δεν είναι προετοιμασμένος να τα αναλάβει όλα. Έτσι, για παράδειγμα, στο Oak Ridge, είμαστε οι κορυφαίοι για το Quantum Science Center, αλλά υπάρχουν συνολικά 17 εταίροι που συμβάλλουν σε αυτό, και ειλικρινά, αν αφαιρούσαμε κάποιον από αυτούς, θα καταλήξαμε σε ένα χάσμα στις δυνατότητές μας».
*****
Η 2D Συστοιχία ηλεκτρονίων και Qubits πυρηνικής περιστροφής ανοίγει νέα σύνορα στην κβαντική επιστήμη
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Purdue άνοιξαν ένα νέο σύνορο στην κβαντική επιστήμη και τεχνολογία, επιτρέποντας εφαρμογές όπως η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού ατομικής κλίμακας και την ανάγνωση και εγγραφή κβαντικών πληροφοριών με πυρηνικές περιστροφές σε υλικά 2D.mAs που δημοσιεύτηκε τη Δευτέρα (15 Αυγούστου) στο Φύση Υλικά, η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε qubits σπιν ηλεκτρονίων ως αισθητήρες ατομικής κλίμακας και επίσης για να πραγματοποιήσει τον πρώτο πειραματικό έλεγχο των qubits πυρηνικής σπιν σε εξαιρετικά λεπτό εξαγωνικό νιτρίδιο βορίου.
«Αυτή είναι η πρώτη εργασία που δείχνει οπτική αρχικοποίηση και συνεκτικό έλεγχο των πυρηνικών περιστροφών σε δισδιάστατα υλικά», δήλωσε ο αντίστοιχος συγγραφέας Tongcang Li, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής και αστρονομίας και ηλεκτρολογίας και μηχανικής υπολογιστών στο Purdue και μέλος του Purdue Quantum Science and Engineering Institute. «Τώρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το φως για να αρχικοποιήσουμε πυρηνικές περιστροφές και με αυτόν τον έλεγχο, μπορούμε να γράφουμε και να διαβάζουμε κβαντικές πληροφορίες με πυρηνικές περιστροφές σε δισδιάστατα υλικά. Αυτή η μέθοδος μπορεί να έχει πολλές διαφορετικές εφαρμογές στην κβαντική μνήμη, την κβαντική αίσθηση και την κβαντική προσομοίωση».
Σε αυτή την εργασία, ο Li και η ομάδα του δημιούργησαν μια διεπαφή μεταξύ φωτονίων και πυρηνικών σπιν σε εξαιρετικά λεπτά εξαγωνικά νιτρίδια βορίου. Οι πυρηνικές περιστροφές μπορούν να αρχικοποιηθούν οπτικά - ρυθμιστούν σε ένα γνωστό σπιν - μέσω των γύρω qubits σπιν ηλεκτρονίων. Μόλις αρχικοποιηθεί, μια ραδιοσυχνότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αλλαγή του qubit πυρηνικής περιστροφής, ουσιαστικά «εγγραφής» πληροφοριών ή για τη μέτρηση των αλλαγών στα qubit πυρηνικής περιστροφής ή για την «ανάγνωση» πληροφοριών. Η μέθοδός τους αξιοποιεί τρεις πυρήνες αζώτου κάθε φορά, με περισσότερους από 30 φορές μεγαλύτερους χρόνους συνοχής από αυτούς των qubit ηλεκτρονίων σε θερμοκρασία δωματίου. Και το υλικό 2D μπορεί να τοποθετηθεί απευθείας σε άλλο υλικό, δημιουργώντας έναν ενσωματωμένο αισθητήρα.
