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【深度思维】量子技术可以让机器学习更快

发布者:在华韩国创新中心 发布时间:2021-03-31 16:49:00 点击量:
发布时间:2021-03-31 16:49:00
与过去五十年,甚至十年不同,我们的生活深受人工智能技术的影响,发展到现在已经成为生活中不可分割的一部分,无论外卖点餐、高铁出行、手机通讯还是休闲娱乐,都离不开这项足可以改变世界的技术。
虽然影响巨大,但实际应用中还存在一个关键问题,机器学习的速度到底有多快。事实证明,机器学习的速度可以影响科技发展的节奏和方向。最近一项试验表明,量子技术可以加速这一过程,物理学家通过单光子量子处理器可以提高学习速度。
在过去几十年,科学家利用人工智能技术在各领域完成突破,创建全新游戏、识别生物信息、帮助人类提出最佳医疗解决方案,所有成果都可谓是科技道路上的里程碑事件。
但不参加变革社会的斗争,理想永远是一种幻影,竞争才能带来变革,变革才能带来成果。为了让“机器科技之战”能够良性发展,市场抛出了一个问题:如何才能实现技术改进?
与此同时,量子技术的进步也证明了量子物理学的强大性和有效性,不仅体现在复杂而且生僻的理论概念上,还可以在现实生活的应用中所有窥探。那么,结果意味着什么?
两个领域可以结合!
一方面是自主机器中人工智能的应用,另一方面是量子物理的强大算法。
过去几十年,科学家始终寻找可以将两个不同领域的技术融合在一起的方法,并研究在哪些方面能够有效证明量子力学可以促进自主学习机器人的发展,反之亦然,科学家也在如火如荼的寻找学习机器人如何促进量子力学的现实应用的证据。
研究结果表明,机器人可以急速决定下一个动作,也可以使用特定的机器学习技术设计并实现量子实验。但唯一的遗憾点便是机器人不能更快的自主学习,这也是自主机器发展的瓶颈。
由Philip Walther主导成立的国际研究小组已经成功证实量子计算可以加速实际机器人的学习时间。这个小组由来自奥地利、德国、荷兰和美国的科学家组成。
2020年麻省理工学院研发了光电集成技术,开发了量子处理器,这次研究人员通过将单光子耦合到该处理器中,便可以将处理器“改装”为机器人以执行各种学习任务,首个任务便是沿着预先设定的方向传输光子。
实验结果显示,利用量子物理可以极大减少机器学习时间。
这里还要知道叠加原理,在量子领域这个理论很普遍。例如在现实世界中一只猫只有两种状态,不是死的就是活的,但是在量子世界因为叠加现象的产生,一个猫既可以是活的,也可以是死的,也可以处于活与死的叠加状态上。再举一个例子,在一栋楼中一个人只可能在6楼第一个房间,不能在第二个房间,但是在量子的世界中,这个人可能在6楼的所有房间中。
简单来讲就是量子叠加增加了不确定性,正因为这些不确定,导致了量子并不能被准确复制。
那么再回到机器人转弯的例子中,在没有量子物理的帮助下,过去机器人只能先判断是否要左转,再判断是否要右转,但因为量子物理的加入,现在机器人可以同时左转和右转,这样便减少了学习时间。
量子叠加可以使量子搜索算法得以实现,最终体现在学习正确路径和试验次数上。——量子学习代理理论提出者Hans Briegel
实验证明量子物理确实可以减少机器学习时间,也说明两种高尖端技术也存在很大的结合优势。量子在机器学习领域的应用才开始,现阶段每一个新实验的结果和论证都会对二者的结合的发展方向产生影响,面对未来的科技时代,二者的结合也成为了量子计算中最有前途、最为光明的领域。
来源 :百度-玖越机器人