هم‌گرایی رایانش کوانتومی با هوش مصنوعی

امیره نیکخواه، مدرس دانشگاه در یادداشت ارسالی برای سیتنا آورده است:

در حالی که تب هوش مصنوعی در جهان همچنان بالاست، سازمان ملل متحد به بهانه جشن 100 سالگی مکانیک کوانتومی، سال 2025 را به عنوان سال بین‌المللی علوم و فناوری کوانتومی (IYQ) اعلام کرده تا سالی برای جشن گرفتن موفقیت‌های گذشته و برنامه‌ریزی برای آینده‌ای باشد که در آن مردم در سراسر جهان می‌توانند از مزایای این فناوری استفاده کنند و جامعه علمی بین‌الملل، اشخاص، گروه‌ها، سازمان‌ها، مؤسسات و دولت‌ها را تشویق می‌کند تا با همکاری در برگزاری رویدادها یا تخصیص منابع با هدف افزایش آگاهی عمومی از اهمیت علم و کاربردهای کوانتومی، به مأموریت سال 2025 کمک کنند. علم و فناوری کوانتومی یک حوزه علمی کلیدی است که تأثیر فوق‌العاده‌ای بر چالش‌های اجتماعی تعیین‌شده در اهداف توسعه پایدار 2030 سازمان ملل شامل آب‌وهوا، انرژی، ایمنی و امنیت غذایی و ... دارند.

رایانش کوانتومی برای انجام محاسبات از اصول مکانیک کوانتومی استفاده می‌کند که سرعتی غیرقابل مقایسه با رایانه‌های فعلی دارد. از سوی دیگر، هوش مصنوعی شبیه‌سازی هوش انسان در ماشین است که از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی عمل می‌کند. ادغام این دو، پیشرفت‌های چشم‌گیری در هوش مصنوعی ایجاد کرده و قابلیت‌های پردازش را به‌طور تصاعدی سریع‌تر و پیچیده‌تر ارائه می‌دهد.

هوش مصنوعی کوانتومی، همچنین یادگیری ماشین کوانتومی یک بخش در حال توسعه علوم کامپیوتر است که به دنبال استفاده از اصول مکانیک کوانتومی برای بهبود الگوریتم‌های هوش مصنوعی است. بسیاری از محققان اکنون بر این باورند که مدل‌های هوش مصنوعی مبتنی بر رایانش کوانتومی به زودی از مدل‌های مبتنی بر رایانش کلاسیک پیشی خواهند گرفت.

رومن اوروس، مدیرارشد علمی در شرکت توسعه نرم‌افزار رایانش کوانتومی Multiverse Computing، هوش مصنوعی کوانتومی را یک انقلاب خاموش می‌داند و می‌گوید: «اولین کاربردهای هوش مصنوعی کوانتومی مانند مدل‌های زبانی بزرگ و سیستم‌های تشخیص و پیش‌بینی تصویر ارزش تجاری پیدا می‌کنند. همچنین، هم‌زمان با توسعه بیشتر رایانه‌های کوانتومی، برنامه‌های هوش مصنوعی کوانتومی بیشتری در دسترس خواهند بود. انتظار می‌رود که در دو تا سه سال آینده طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی هوش مصنوعی کوانتومی وجود داشته باشد». وی همچنین هشدار می‌دهد که مهاجرت به هوش مصنوعی کوانتومی اختیاری نخواهد بود، زیرا هوش مصنوعی فعلی به دلیل هزینه‌های انرژی بیش از حد دارای نقص اساسی است. مدل‌ها و روش‌های جدیدی برای کاهش تقاضای انرژی و امکان‌پذیر ساختن هوش مصنوعی در بلندمدت مورد نیاز است.

اما در حال حاضر با وجود پیشرفت‌های زیاد در سخت‌افزارهای کوانتومی، آنها همچنان نویز دارند و تا تصحیح خطاهای کوانتومی این فناوری زیاد در دسترس نیست. با اینکه به نظر می‌رسد تا استفاده کامل از کامپیوترهای کوانتومی برای توسعه هوش مصنوعی چند سال زمان می‌برد، تفکر در مورد هوش مصنوعی با قابلیت‌های علم اطلاعات کوانتومی امروز مهم است.

گوشو لی، استاد دانشکده مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا، چهار حوزه کاربرد زیر را با بیشترین تاثیر از هوش مصنوعی کوانتومی می‌داند:

• کشف دارو: شبیه‌سازی مولکول‌ها برای طراحی داروها و مواد جدید با خواص برتر.

• مدل‌سازی مالی: بهینه‌سازی پرتفوهای مالی پیچیده و کشف روندهای پنهان در بازار.

• علم مواد: توسعه مواد جدید با خواص خاص برای کاربردهایی مانند ابررساناها یا سلول‌های خورشیدی فوق کارآمد.

• لجستیک و بهینه‌سازی: یافتن کارآمدترین مسیرها برای حمل‌ونقل و بهینه‌سازی زنجیره‌های تامین پیچیده.

البته سایر حوزه‌ها هم بی‌نصیب از این ادغام نیستند. از رایانش کوانتومی در امنیت و حفاظت اطلاعات و تکنیک‌های رمزگذاری شکست‌ناپذیر استفاده می‌شود تا سیستم‌های هوش مصنوعی را در برابر نقض‌ها و دسترسی‌های غیرمجاز مقاوم کند. همچنین از آن در پیش‌بینی الگوهای آب‌وهوا با دقت بسیار زیاد گرفته تا زیست‌پزشکی می‌توان استفاده کرد. 

انتهای پیام