Google y la NASA lanzan laboratorio de inteligencia artificial de computación cuántica

La computación cuántica dio un gran paso adelante en el escenario mundial hoy en día cuando la NASA y Google, en asociación con un consorcio de universidades, lanzaron una iniciativa para investigar cómo la tecnología podría conducir a avances en inteligencia artificial.

Cuánto salto: El chip es el corazón de una de las computadoras de D-Wave.

El nuevo Laboratorio de Inteligencia Artificial Cuántica empleará lo que puede ser la computadora cuántica más avanzada disponible comercialmente, la D-Wave dos , que un estudio reciente confirmó que era mucho más rápido que las máquinas convencionales para superar problemas específicos (ver Computadora cuántica de D-Wave va a las carreras, gana). La máquina se instalará en la instalación de supercomputación avanzada de la NASA en el centro de investigación Ames en Silicon Valley y se espera que esté disponible para investigaciones gubernamentales, industriales y universitarias a finales de este año.

Google cree que la computación cuántica podría ayudarlo a mejorar su tecnología de reconocimiento de voz y búsqueda web. Los investigadores universitarios podrían usarlo para diseñar mejores modelos de enfermedades y clima, entre muchas otras posibilidades. Como para la NASA , las computadoras juegan un papel mucho más importante dentro de las misiones de la NASA de lo que la mayoría de la gente cree, dice el experto en computación cuántica Colin Williams, director de desarrollo comercial y asociaciones estratégicas en D-Wave. Los ejemplos actuales incluyen el uso de supercomputadoras para modelar el clima espacial, simular atmósferas planetarias, explorar la magnetohidrodinámica, imitar colisiones galácticas, simular vehículos hipersónicos y analizar grandes cantidades de datos de la misión.

Las computadoras cuánticas explotan las extrañas propiedades mecánicas cuánticas de los átomos y otros componentes básicos del cosmos. En su escala más pequeña, el universo se convierte en un lugar borroso y surrealista: los objetos aparentemente pueden existir en más de un lugar a la vez o girar en direcciones opuestas al mismo tiempo.

Mantener la calma: Este sistema enfría partes de la computadora de D-Wave a 20 milikelvin.

Mientras que las computadoras normales simbolizan datos en bits, 1 arena 0 Como se expresa encendiendo o apagando pequeños transistores en forma de interruptor, las computadoras cuánticas usan bits cuánticos, o qubits, que esencialmente pueden estar encendidos y apagados, lo que les permite realizar dos o más cálculos simultáneamente. En principio, las computadoras cuánticas podrían resultar extraordinariamente mucho más rápidas que las computadoras normales para ciertos problemas porque pueden ejecutar todas las combinaciones posibles a la vez. De hecho, una computadora cuántica con 300 qubits podría realizar más cálculos en un instante que los átomos que hay en el universo.

D-Wave , que se anuncia a sí mismo como la primera empresa comercial de ordenadores cuánticos. , cuenta con patrocinadores que incluyen al fundador de Amazon.com, Jeff Bezos, y la división de inversiones de la CIA, In-Q-Tel (consulte La CIA y Jeff Bezos apuestan por la computación cuántica). Vendió su primer sistema de computación cuántica, el D-Wave One de 128 qubit, al contratista militar Lockheed Martin. en 2011 . A principios de este año actualizó esa máquina a una D-Wave Two de 512 qubit, supuestamente por alrededor de $ 15 millones, que podría ser aproximadamente lo que el nuevo Laboratorio de Inteligencia Artificial Cuántica pagó por su dispositivo.

La colaboración entre la NASA, Google y la Asociación de Investigación Espacial de Universidades ( USRA ) tiene como objetivo utilizar su computadora para promover el aprendizaje automático, una rama de la inteligencia artificial dedicada al desarrollo de computadoras que pueden mejorar con la experiencia. El aprendizaje automático es una cuestión de optimizar el comportamiento que puede ser más fácil para las computadoras cuánticas que para las máquinas convencionales.

Por ejemplo, imagínese tratando de encontrar el punto más bajo en una superficie cubierta de colinas y valles. Una computadora clásica puede comenzar en un lugar aleatorio de la superficie y buscar un lugar más bajo para explorar hasta que ya no pueda caminar cuesta abajo. Este enfoque a menudo puede quedarse atascado en un mínimo local, un valle que en realidad no es el punto más bajo de la superficie. Por otro lado, la computación cuántica podría hacer posible hacer un túnel a través de una cresta para ver si hay un valle más bajo más allá.

Me parece que todos ganan: Google, la NASA y la USRA aportan habilidades únicas y un interés en aplicaciones novedosas en el campo, dice Seth Lloyd , ingeniero mecánico cuántico del MIT. En mi opinión, el enfoque en la factorización y el descifrado de códigos para computadoras cuánticas ha sobreenfatizado la búsqueda de construir una computadora cuántica a gran escala, mientras que menosprecia otras aplicaciones potencialmente más útiles e igualmente interesantes. El aprendizaje automático cuántico es un ejemplo de una aplicación a menor escala de la computación cuántica.

A lo largo de los años, muchos críticos se han preguntado si las máquinas de D-Wave son en realidad computadoras cuánticas y si son más poderosas que las máquinas convencionales. El enfoque estándar para operar computadoras cuánticas, llamado modelo de puerta, implica organizar qubits en circuitos y hacer que interactúen entre sí en una secuencia fija. En contraste, D-Wave comienza con un conjunto de qubits que no interactúan (una colección de bucles de supercomputación mantenidos en su estado de energía más bajo, llamado estado fundamental) y luego, lenta o adiabáticamente, transforma este sistema en un conjunto de qubits cuyas interacciones en su estado fundamental representa la respuesta correcta para el problema específico que los investigadores programaron para resolver.

Muchos científicos se han preguntado si el enfoque que utilizó D-Wave era vulnerable a las alteraciones que podrían impedir que los qubits funcionen correctamente. Pero investigadores independientes descubrieron recientemente que las computadoras de D-Wave pueden resolver ciertos problemas hasta 3.600 veces más rápido que las computadoras clásicas. Antes de elegir el D-Wave Two, la NASA, Google y USRA ejecutaron la computadora más allá de una serie de pruebas de referencia y aceptación. Pasó, en algunos casos por un margen gigante.

USRA invitará a investigadores de todo Estados Unidos a utilizar la máquina. El veinte por ciento de su tiempo de computación estará abierto a la comunidad universitaria sin costo a través de un proceso de selección competitivo, mientras que el resto se dividirá equitativamente entre la NASA y Google. Tendremos algunas de las mentes mejores y más brillantes del país trabajando en aplicaciones que se ejecutan en el hardware D-Wave, dice Williams.

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