Rubrica pentru oaspeți Quantum Particulars: „Cercetătorii cuantici au multe de învățat din greșelile comunității de inteligență artificială”

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

Joan Etude Arrow, fondator și CEO al Proiectului Quantum Ethics, discută despre rolul hype-ului în marketingul cuantic.

By Kenna Hughes-Castleberry postat pe 21 decembrie 2023

„Detalii cuantice” este o coloană editorială pentru invitați, care conține perspective exclusive și interviuri cu cercetători, dezvoltatori și experți cuantici care analizează provocările și procesele cheie din acest domeniu. Acest articol prezintă opiniile lui Joan Etude Arrow, fondatorul și CEO al Proiectului Quantum Ethics, care discută despre funcția și deficiențele „hype” în industria cuantică.

După Dartmouth din 1956 Studiu de vară Grupul care a stabilit domeniul inteligenței artificiale, cercetători AI proaspăt formați proclamat pe care computerele aveau să le realizeze în curând inteligenta la nivel uman sau mai mare. Aceste afirmații au fost făcute atunci când computerele funcționau pe tuburi vidate, ocupau o cameră întreagă și lipseau datele de antrenament abundente ale internetului, esențiale pentru modelele AI de astăzi, cum ar fi ChatGPT. Chiar dacă nu exista niciun hardware necesar pentru IA sofisticată, așa-numitul ani de aur de AI a durat până în 1974 și a văzut milioane de dolari investit la MIT singur pentru a finanța cercetarea bazată pe promisiuni supraevaluate.

Această poveste poate suna familiară oricui se află la distanță de calculul cuantic. Discutați cu orice cercetător serios, așa cum am făcut-o în ultimii doi ani în încercarea mea de a înțelege hype-ul cuantic, și vă vor spune că nivelul de hype în jurul tehnologiilor cuantice este aproape de topul preocupărilor lor. Colegii mei își fac griji că, la fel ca acei cercetători din anii 50, supravânzăm capacitățile computerelor cuantice. Hardware-ul de calcul cuantic este încă în stadiu incipient și, la fel ca tuburile cu vid din anii 1950, qubiții noștri infantili nu sunt suficient de puternici pentru a-și asuma promisiunile pe care le punem asupra lor.

Aceasta este ceea ce vreau să spun prin hype, pe care o definesc ca fiind diferența dintre capabilitățile promise ale acelei tehnologii și capacitățile ei din lumea reală. Cercetătorii AI au promis prea mult cu 50 de ani înainte ca hardware-ul să poată furniza și, ca rezultat, cei mai mulţi şi-au pierdut credinţa în domeniu – cufundarea cercetării AI într-o iarnă de finanțare minimă și statut marginal timp de decenii – ale cărei consecințe a fost un ritm de progres în domeniu.

Astăzi, cercetătorii cuantiști cochetează cu același dezastru. Dacă nu ne pricepem la hypeul năprasnic al domeniului nostru, riscăm să aruncăm quantum într-o iarnă proprie. Acest lucru ar garanta că soluțiile atât de necesare de care este capabil quantum nu vor ajunge timp de ani sau chiar decenii, în timp ce ne luptăm să avansăm hardware-ul cuantic la marginea dezvoltării tehnologice și fără finanțare suficientă.

Dar acest articol nu este o prelegere despre hype. După cum am subliniat din propriile mele experiențe, există un acord larg în comunitatea cuantică că hype-ul este o problemă, acum trebuie să decidem ce să facem în acest sens. Complicarea problemei este faptul că hype-ul nu este un lucru universal rău. Poate fi o mecanism sănătos pentru generarea entuziasmului, strângerea de fonduri și promovarea muncii cuiva.

Cum, atunci, putem echilibra nevoile noastre de a strânge fonduri și de a vinde produse cu imperativul de a evita o iarnă cuantică printr-o știință clară și credibilă?

Cred că cuantificarea acestei diferențe între capacitatea promisă și capacitatea din lumea reală este un început bun. Avem nevoie de o metrică a încercărilor de credibilitate pentru a califica următoarea întrebare: Cât de departe este capacitatea reală a tehnologiei dumneavoastră de a-și îndeplini promisiunea?

În cazul algoritmilor cuantici, avantajul computațional cuantic este scopul general al domeniului. Producerea unei metrici de credibilitate pentru un algoritm cuantic ar putea arăta ca estimarea numărului de qubiți de care ați avea nevoie probabil pentru a obține avantajul cuantic și apoi compararea acelui număr cu cel mai mare sistem fizic pe care ați reușit să implementați algoritmul cu succes.

Ca exemplu simplu: dacă algoritmul dvs. necesită cel puțin 100 de qubiți pentru a efectua într-un regim pe care computerele clasice nu îl pot simula - stabilindu-se astfel regimul de avantaj cuantic - și algoritmul dvs. s-a finalizat pe doar 7 qubiți cu o eroare de soluție prespecificată, atunci Raportul dintre capacitatea reală și promisiune este de 7/100 = 7%. Cu cât te apropii de 1, cu atât devii mai credibil.

Este important de subliniat că această metrică depinde de o euristică, numărul de qubiți necesar pentru a depăși capacitatea de simulare cuantică a computerelor clasice. Acest număr nu este fix, deoarece sunt concepute metode din ce în ce mai sofisticate pentru simularea clasică a sistemelor cuantice, această limită superioară va crește. Atâta timp cât ipotezele referitoare la euristică sunt clare, scorul de credibilitate poate fi o modalitate importantă de a clarifica ceea ce altfel ar fi o conversație tehnică prohibitivă despre progresul realizat de cercetătorii de algoritmi cuantici.

O măsurătoare de credibilitate similară poate fi produsă în sistemele de detecție cuantică sau de rețele cuantice. Pentru detectarea cuantică, obiectivul general ar putea fi un senzor cuantic, cum ar fi un GPS fără satelit, care este suficient de portabil pentru a fi desfășurat pe teren, de exemplu, în mâna cuiva sau într-un avion. Aici, promisiunea este un anumit prag pentru portabilitate, dimensiune fizică, greutate și sensibilitate în domeniu.

Clarificarea acestor valori ar reduce hypeul și ar prezenta progresul către tehnologia cuantică utilă. S-ar putea să creeze un argument de vânzări mai serios, dar este esențial să ne asigurăm că investitorii, potențialii clienți și publicul larg au o înțelegere exactă a locului în care ne aflăm astăzi și cât de departe avem încă de mers.

Aceste valori ar trebui privite ca un punct de plecare pentru a rezolva problema hype-ului. Aceia dintre noi din comunitatea cuantică ar trebui să lucreze pentru a dezvolta valori clare, ușor de înțeles, care să aibă sens pentru obiectivele subdomeniilor noastre specifice. În plus, aceste valori nu fac nimic dacă sunt îngropate în secțiunea tehnică a lucrării. Aceste valori și ipotezele de care depind ar trebui să fie în centrul atenției în fiecare rezumat al lucrării, pentru a asigura o comunicare științifică clară și credibilă a rezultatelor noastre în viitor.

Dacă evităm o iarnă cuantică, depinde de noi. Dacă succesul inteligenței artificiale moderne ne-a învățat ceva, este că, atunci când va ajunge, tehnologia cuantică va fi o forță care trebuie luată în considerare. Depinde de noi cât de repede se realizează acel viitor.

Joan Etude Arrow este fondatorul și CEO-ul Proiectul de etică cuantică. În calitate de membru al Societății Cuantice cu Centrul pentru Rețele Cuantice, Joan este specializată în învățarea automată cuantică, cu un accent deosebit pe practicile de cercetare credibile care abordează problemele de hype în domeniu. În calitate de director adjunct al educației și dezvoltării forței de muncă la Q-SEnSE, Joan se concentrează, de asemenea, pe a face tehnologia cuantică mai accesibilă, în special pentru studenții din medii diverse.

Etichete: AI, algoritmi, hype, Joan Etude Arrow, cuantic calcul, detalii cuantice