Menu Close

AlphaZero a świat kwantowy

Świat szachów był zdumiony, gdy algorytm komputerowy AlphaZero nauczył się, po zaledwie czterech godzinach, jak pokonać najlepsze programy szachowe oparte na ludzkiej wiedzy. Teraz grupa badawcza z Uniwersytetu Aarhus w Danii zastosowała ten sam algorytm do sterowania komputerem kwantowym.

Na całym świecie liczne grupy badawcze próbują zbudować komputer kwantowy. Taki komputer byłby w stanie rozwiązać problemy, z którymi nie bardzo sobie radzą obecne klasyczne komputery, nawet gdybyśmy połączyli je w  jedną monstrualną jednostkę.

Na Uniwersytecie w Aarhus badacze mają ambicje zbudowania komputera kwantowego. Z tego powodu grupa badawcza pod kierunkiem profesora Jacoba Shersona właśnie wykorzystała algorytm komputerowy AlphaZero do nauki sterowania układem kwantowym.

To, co sprawia, że ​​AlphaZero jest tak interesujący, to fakt, że może uczyć się samodzielnie, bez żadnej ludzkiej pomocy. W ten sposób AlphaZero pokonał zarówno ludzi, jak i wyspecjalizowane programy komputerowe w grach takich jak Go, Shogi i Szachy, a nauczył się tego grając przeciwko sobie. Po zaledwie czterech godzinach nauki gry AlphaZero zdołał pokonać wiodący program szachowy Stockfish. Był tak dobry, że wielki mistrz Danii, Peter Heine Nielsen porównał program do doskonałego gatunku obcego, który odwiedził Ziemię tylko po to, aby pokonać nas w szachy.

AlphaZero jest dobry sam w sobie – ale znacznie lepszy w otoczeniu naukowców

Grupa badawcza na Uniwersytecie w Aarhus za pomocą symulacji wykazała szerokie zastosowanie AlphaZero do rozwiązania trzech różnych problemów kontrolnych, z których każdy może być potencjalnie zastosowany w komputerze kwantowym. Ich prace zostały niedawno opublikowane w Nature Quantum Information.

Zespół był pod wrażeniem umiejętności uczenia się AlphaZero. Mogens Dalgaard napisał: „Kiedy analizowaliśmy dane z AlphaZero zobaczyliśmy, że algorytm nauczył się wykorzystywać podstawową symetrię problemu, którego pierwotnie nie rozważaliśmy. To było niesamowite doświadczenie”.

Jednak mimo że AlphaZero sam w sobie jest imponującym algorytmem, to zespół badawczy osiągnął jeszcze lepsze wyniki, łącząc AlphaZero ze specjalistycznym algorytmem optymalizacji kwantowej. Profesor Jacob Sherson podsumował: „Wskazuje to na fakt, że wciąż potrzebujemy ludzkich umiejętności i wiedzy specjalistycznej oraz że celem przyszłości powinno być zrozumienie i rozwój hybrydowych interfejsów, które optymalnie wykorzystają zalety algorytmu i wiedzy człowieka”.

Próbując przyspieszyć rozwój w tej dziedzinie, grupa badawcza udostępniła kod otwarcia i była zaskoczona olbrzymim zainteresowaniem. „W ciągu kilku godzin skontaktowały się ze mną duże firmy technologiczne z laboratoriami kwantowymi i wiodącymi międzynarodowymi uniwersytetami w celu nawiązania przyszłej współpracy” – mówi Jacob Sherson ”więc prawdopodobnie nie potrwa to długo, aż metody te znajdą zastosowanie w praktycznych światowych eksperymentach.”

Informacje podstawowe, komputer kwantowy:

Komputer kwantowy wykorzystuje mechanikę kwantową, gałąź fizyki, która opisuje najmniejsze elementy składowe naszego wszechświata. W tej małej skali zasady są istotnie różne. Na przykład system może istnieć w więcej niż jednym stanie na raz. Po przetłumaczeniu na język komputerowy oznacza to, że komputer kwantowy może wykonywać wiele obliczeń jednocześnie, co daje ogromne przyspieszenie w porównaniu ze zwykłymi komputerami. Ale chociaż teoria komputerów kwantowych jest dobrze ugruntowana, nikt nie zdołał jeszcze zbudować pełnowymiarowego komputera kwantowego. Wymaga to między innymi poprawy naszej kontroli tych systemów.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.