در سرتاسر جهان گروه های تحقیقاتی متعددی در تلاش هستند تا یک رایانه کوانتومی بسازند. چنین رایانه ای می تواند مشکلات و مسائل خاصی را حل کند که با رایانه های سنتی و رایج کنونی قابل حل نیست، حتی اگر همه این رایانه ها را در جهان به یک رایانه تبدیل کنیم.

محققان دانشگاه آرهوس(Aarhus) رویای سخت یک رایانه کوانتومی را در سر دارند. به همین دلیل یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور جیکوب شرسون به تازگی از الگوریتم آلفازیرو برای یادگیری کنترل یک سیستم کوانتومی استفاده کرده است.

آنچه آلفازیرو را جذاب می کند این است که می تواند به تنهایی بدون هیچ گونه تخصص و آموزش تجربه انسانی یاد بگیرد. این الگوریتم هوش مصنوعی تاکنون توانسته است هم انسان ها و هم برنامه های تخصصی رایانه ای را در بازی های مختلف نظیر شطرنج شکست دهد و این بازی ها را فقط با بازی در برابر خودش آموخته است.

آلفازیرو پس از گذشت تنها چهار ساعت از بازی مقابل خودش، موفق شد برنامه بازی شطرنج حرفه ای Stockfish را شکست دهد. حتی آن قدر حرفه ای شد که پیتر هاین نیلسن استاد بزرگ دانمارکی شطرنج آن را به موجودات هوشمند فرازمینی تشبیه کرد.

گروه تحقیقاتی در دانشگاه آرهوس از طریق شبیه سازی های رایانه ای، کاربرد گسترده ای را با استفاده از آلفازیرو در سه مسئله مختلف کنترلی که هر یک به طور بالقوه در یک رایانه کوانتومی قابل استفاده است، نشان داده است.

این تیم از توانایی شگفت انگیز آلفازیرو در یادگیری، بسیار تحت تأثیر قرار گرفت. موگنز دالگارد دانشجوی دکترا در دانشگاه آرهوس توضیح داد: وقتی داده های آلفازیرو را تجزیه و تحلیل کردیم، دیدیم که این الگوریتم یاد گرفته است که از یک راه حل که ما آن را در نظر نگرفته بودیم، استفاده کند. این یک تجربه شگفت انگیز بود.

با این وجود که آلفازیرو به خودی خود یک الگوریتم خارق العاده است، تیم تحقیق هنگامی که آن را با یک الگوریتم تخصصی بهینه سازی کوانتومی ترکیب کرد، بهترین نتیجه به دست آمد.

پروفسور شرسون می گوید: این موضوع نشان می دهد که ما هنوز به مهارت و تجربه انسانی احتیاج داریم و هدف آینده باید درک و توسعه یک رابطه هوشمند ترکیبی باشد که به شکل بهینه از نقاط قوت هر دو سمت استفاده کند.

محققان در تلاش برای سرعت بخشیدن به پیشرفت این پروژه، کد این الگوریتم را اصطلاحا به صورت باز در دسترس عموم قرار دادند و از علاقه دیگران به تکمیل و پیشبرد آن غافلگیر شدند.

پروفسور شرسون می گوید: طی چند ساعت شرکت های بزرگ فناوری، آزمایشگاه های کوانتومی و دانشگاه های معتبر بین المللی با من تماس گرفتند تا با هم همکاری کنیم. بنابراین احتمالاً طولی نخواهد کشید که این روش ها در آزمایش های عملی در سراسر جهان استفاده شوند.

یک رایانه کوانتومی از مکانیک کوانتومی استفاده می کند که شاخه ای از فیزیک است که کوچکترین بلوک های ساختاری جهان ما را توصیف می کند. در این مقیاس کوچک، قوانین اساساً متفاوت هستند. به عنوان مثال یک سیستم می تواند در آنِ واحد بیش از یک حالت داشته باشد. این موضوع در ترجمه به زبان رایانه بدان معنی است که یک رایانه کوانتومی می تواند چندین محاسبه را به طور همزمان انجام دهد که سرعت بسیار بیشتری را نسبت به رایانه های معمولی فراهم می کند.

اگرچه نظریه رایانه های کوانتومی کاملاً اثبات شده است، اما هنوز کسی نتوانسته است یک رایانه کوانتومی در مقیاس کامل بسازد. این امر در گرو آن است که ما توانایی کنترل این سیستم ها را بهبود ببخشیم.

این مطالعه در مجله Nature Quantum Information منتشر شده است.

انتهای پیام