By Kenna Hughes-Castleberry geplaatst 23 sep 2022
Als het gaat om innovatieve nieuwe technologieën, staan zowel kunstmatige intelligentie als quantum computing bovenaan de lijst. Kunstmatige intelligentie (AI) of machine learning wordt al op grote schaal gebruikt door bedrijven om de efficiëntie te verhogen of problemen op te sporen. Kunstmatige intelligentie gebruikt gegevens en algoritmen om patronen in de gegevens te identificeren en te leren op een manier die vergelijkbaar is met mensen. Quantum computing, op dezelfde manier, harnassen algoritmen om moeilijke problemen veel sneller op te lossen dan een klassieke computer. Voor veel bedrijven kan de mogelijkheid om deze twee technologieën te combineren tot enkele krachtige voordelen leiden, met name voor kwantumcomputing.
Hoe werkt kunstmatige intelligentie samen met Quantum Computing?
Tim Teter, de Executive Vice President, General Counsel en secretaris van NVIDIA, spreekt over quantum machine learning (QML) (PC NVIDIA.com)
Bedrijven houden van NVIDIA, leiden de technologiemarkten voor zowel kunstmatige intelligentie als kwantumcomputing. Momenteel proberen ze deze twee te combineren in een nieuwe technologie, wat bekend staat als "quantum machine learning" (QML). Binnen quantum machine learning vormen quantum informatieprocessen een aanvulling op machine learning analyse om resultaten op het volgende niveau te bieden. Volgens Tim Teter, de Executive Vice President, General Counsel en secretaris van NVIDIA: "Er wordt verwacht dat er gevallen zullen zijn van wiskundig rigoureuze kwantumvoordelen in [quantum machine learning]. Een voorbeeld hiervan is in kwantumgeneratieve modellen, omdat zaken als kwantumcorrelaties klassiek moeilijk weer te geven zijn, kunnen kwantumcomputers meer expressieve kracht hebben bij het gebruik van generatieve modellen. Deze worden gebruikt in toepassingen zoals natuurlijke taalverwerking.”
Een recente Google AI blog illustreerde de voordelen van quantum machine learning, specifiek voor quantum sensoren. Omdat kwantumsensoren invloed hebben op zeer nauwkeurige metingen, zoals voor zwaartekracht golven, zou het hebben van een methode om de stabiliteit en schaalbaarheid van deze apparaten te verbeteren een game changer zijn. Volgens de blog, quantum machine learning: "ligt op de grens tussen kwantumcomputers en kwantumsensoren... In plaats van de kwantumtoestand te meten, kan een kwantumcomputer kwantumgegevens opslaan en een QML-algoritme implementeren om de gegevens te verwerken zonder deze samen te vouwen." Omdat kwantumcomputers bijzonder kwetsbaar zijn, kan het gebruik van kwantummachine learning niet alleen omgevingslawaai verminderen, maar ook schaalbaarheid mogelijk maken.
Hoe kunstmatige intelligentie kan helpen bij kwantumschaalbaarheid
Er zijn veel uitdagingen bij het opschalen van kwantumcomputers. Een van de grootste is het beheersen van het grotere aantal qubits binnen een groter kwantumsysteem. Gelukkig kan machine learning helpen om deze uitdaging te overwinnen. "Machine learning kan in de toekomst echt een groot gebied helpen aanpakken, namelijk dat, naarmate kwantumsystemen beginnen op te schalen naar meer qubits, de moeilijkheid zal liggen bij het kalibreren en beheersen van kwantumsystemen", legt Teter uit. “Het inzetten van kwantumcomputers omvat het afstemmen en kalibreren van een groot aantal parameters per qubit. Tegenwoordig besteden kwantumwetenschappers daar heel veel tijd aan, maar in de toekomst, als de systemen opschalen naar implementatiescenario's, zal dit natuurlijk niet haalbaar zijn. Het is dus een van de dingen waarvan we denken dat het NVIDIA-platform uitstekend past bij quantumcomputing in een hybride benadering.” Het hybride platform van NVIDIA QODA (Quantum Optimized Device Architecture) combineert klassieke en kwantumcomputing met beschikbaarheid voor het toevoegen van machine learning-programma's.
Een transformatieve toekomst creëren
Hoewel het QODA-platform van NVIDIA slechts een van de vele is die kwantumcomputing en kunstmatige intelligentie combineert, maakt het deel uit van een grotere trend die beide innovatieve technologieën gebruikt om nieuwe doorbraken te bereiken. "AI is een transformatieve technologie die steeds vaker door allerlei verschillende sectoren wordt gebruikt om moeilijkere problemen op te lossen dan zonder AI zou kunnen worden opgelost", voegde Teter eraan toe. "Hoewel kwantumcomputing iets eerder in zijn leven is, belooft het in de toekomst op dezelfde manier disruptief te zijn voor een breed scala aan industrieën."
Kenna Hughes-Castleberry is een stafschrijver bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een samenwerking tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijfritmes omvatten deep tech, de metaverse en kwantumtechnologie.
