211service.com
Google och NASA lanserar Quantum Computing AI Lab
Quantum computing tog ett stort steg framåt på världsscenen idag när NASA och Google, i samarbete med ett konsortium av universitet, lanserade ett initiativ för att undersöka hur tekniken kan leda till genombrott inom artificiell intelligens.
Hur mycket språng: Chipet är hjärtat i en av D-Waves datorer.
Det nya Quantum Artificial Intelligence Lab kommer att använda vad som kan vara den mest avancerade kommersiellt tillgängliga kvantdatorn, D-våg två , som en nyligen genomförd studie bekräftade var mycket snabbare än konventionella maskiner för att besegra specifika problem (se D-Waves kvantdator går till loppen, vinner). Maskinen kommer att installeras vid NASA Advanced Supercomputing Facility vid Ames Research Center i Silicon Valley och förväntas vara tillgänglig för statlig, industriell och universitetsforskning senare i år.
Google tror att kvantberäkning kan hjälpa den att förbättra sin webbsökning och taligenkänningsteknik. Universitetsforskare kan använda det för att ta fram bättre modeller för sjukdomar och klimat, bland många andra möjligheter. Som för NASA , datorer spelar en mycket större roll inom NASA-uppdrag än de flesta inser, säger kvantberäkningsexperten Colin Williams, chef för affärsutveckling och strategiska partnerskap på D-Wave. Exempel idag är att använda superdatorer för att modellera rymdväder, simulera planetariska atmosfärer, utforska magnetohydrodynamik, härma galaktiska kollisioner, simulera hypersoniska fordon och analysera stora mängder uppdragsdata.
Kvantdatorer utnyttjar de bisarra kvantmekaniska egenskaperna hos atomer och andra byggstenar i kosmos. I sin allra minsta skala blir universum en flummig, surrealistisk plats – föremål kan till synes existera på mer än en plats samtidigt eller snurra åt motsatta håll samtidigt.
Håll dig kall: Detta system kyler delar av D-Waves dator till 20 millikelvin.
Medan vanliga datorer symboliserar data i bitar, ett s och 0 s uttryckt genom att snärta små switchliknande transistorer på eller av använder kvantdatorer kvantbitar, eller qubits, som i huvudsak kan vara både på och av, vilket gör att de kan utföra två eller flera beräkningar samtidigt. I princip kan kvantdatorer visa sig vara utomordentligt mycket snabbare än vanliga datorer för vissa problem eftersom de kan köra igenom alla möjliga kombinationer på en gång. Faktum är att en kvantdator med 300 qubits skulle kunna köra fler beräkningar på ett ögonblick än vad det finns atomer i universum.
D-Wave , som fakturerar sig själv som det första kommersiella kvantdatorföretaget , har supportrar som inkluderar Amazon.com-grundaren Jeff Bezos och CIA:s investeringsarm In-Q-Tel (se CIA och Jeff Bezos Bet on Quantum Computing ). Det sålde sitt första kvantberäkningssystem, 128-qubit D-Wave One, till militärentreprenören Lockheed Martin under 2011 . Tidigare i år uppgraderade den den maskinen till en 512-qubit D-Wave Two – sägs för cirka 15 miljoner dollar, vilket kan vara ungefär vad det nya Quantum Artificial Intelligence Lab betalade för sin enhet.
Samarbetet mellan NASA, Google och Universities Space Research Association ( USRA ) syftar till att använda sin dator för att främja maskininlärning, en gren av artificiell intelligens som ägnas åt att utveckla datorer som kan förbättras med erfarenhet. Maskininlärning handlar om att optimera beteenden som kan vara lättare för kvantdatorer än för konventionella maskiner.
Föreställ dig till exempel att du försöker hitta den lägsta punkten på en yta täckt av kullar och dalar. En klassisk dator kan starta på en slumpmässig plats på ytan och se sig om efter en lägre plats att utforska tills den inte kan gå nedförsbacke längre. Detta tillvägagångssätt kan ofta fastna i ett lokalt minimum, en dal som faktiskt inte är den allra lägsta punkten på ytan. Å andra sidan kan kvantberäkning göra det möjligt att tunnla genom en ås för att se om det finns en lägre dal utanför den.
Det ser ut som win-win-win för mig – Google, NASA och USRA tillför unika färdigheter och intresse för nya tillämpningar, säger Seth Lloyd , en kvantmekanisk ingenjör vid MIT. Enligt min åsikt har fokus på factoring och kodbrytning för kvantdatorer överbetonat strävan efter att konstruera en storskalig kvantdator, samtidigt som andra potentiellt mer användbara och lika intressanta applikationer försummats. Kvantmaskininlärning är ett exempel på en mindreskalig tillämpning av kvantberäkning.
Under åren har många kritiker ifrågasatt om D-Waves maskiner faktiskt är kvantdatorer och om de är något kraftfullare än konventionella maskiner. Standardmetoden för att driva kvantdatorer, kallad gate-modellen, innebär att man ordnar kvantbitar i kretsar och får dem att interagera med varandra i en fast sekvens. Däremot börjar D-Wave med en uppsättning icke-interagerande qubits – en samling superdatorslingor som hålls i sitt lägsta energitillstånd, kallade grundtillståndet – och omvandlar sedan långsamt, eller adiabatiskt, detta system till en uppsättning qubits vars interaktioner vid dess grundtillstånd representerar det korrekta svaret för det specifika problem som forskarna programmerade det att lösa.
Många forskare har undrat om metoden som D-Wave använde var sårbar för störningar som kan hindra qubits från att fungera korrekt. Men oberoende forskare fann nyligen att D-Waves datorer faktiskt kan lösa vissa problem upp till 3 600 gånger snabbare än klassiska datorer. Innan de valde D-Wave Two, körde NASA, Google och USRA datorn förbi en serie benchmark- och acceptanstester. Det gick över, i vissa fall med gigantisk marginal.
USRA kommer att bjuda in forskare över hela USA att använda maskinen. Tjugo procent av dess datortid kommer att vara öppen för universitetsgemenskapen utan kostnad genom en konkurrenskraftig urvalsprocess, medan resten av den kommer att delas jämnt mellan NASA och Google. Vi kommer att ha några av de bästa och smartaste hjärnorna i landet som arbetar med applikationer som körs på D-Wave-hårdvaran, säger Williams.