นักวิจัยนำแมชชีนเลิร์นนิงไปสู่เส้นทางสู่ข้อได้เปรียบเชิงควอนตัม

นักวิจัยนำแมชชีนเลิร์นนิงไปสู่เส้นทางสู่ข้อได้เปรียบเชิงควอนตัม RPA มีความหวังสูงว่าสักวันหนึ่งพลังการประมวลผลมหาศาลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะปลดปล่อยความก้าวหน้าแบบทวีคูณในปัญญาประดิษฐ์ ระบบ AI เจริญเติบโตได้เมื่ออัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องที่ใช้ในการฝึกได้รับข้อมูลจำนวนมหาศาลเพื่อนำเข้า จำแนก และวิเคราะห์ ยิ่งสามารถจำแนกข้อมูลตามลักษณะเฉพาะหรือลักษณะเฉพาะได้แม่นยำมากเท่าไร AI ก็ยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น คาดว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งรวมถึงส่วนสำคัญของการเข้าถึงพื้นที่คุณลักษณะที่ซับซ้อนในการคำนวณมากขึ้น ซึ่งเป็นแง่มุมที่ละเอียดของข้อมูลที่อาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ ระบบจัดการภายใน ในบทความวิจัยเรื่องNatureฉบับใหม่ที่ชื่อว่า ” Supervised learning with quantum Enhanced feature Spaces ” ทีมของฉันที่IBM Researchร่วมกับMIT-IBM Watson AI Labอธิบายการพัฒนาและทดสอบอัลกอริทึมควอนตัมที่มีศักยภาพในการเปิดใช้งานการเรียนรู้ของเครื่องบนควอนตัม คอมพิวเตอร์ในอนาคตอันใกล้นี้ เราได้แสดงให้เห็นว่าในขณะที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประสิทธิภาพมากขึ้นในปีต่อๆ ไป และปริมาณควอนตัมก็เพิ่มขึ้น พวกเขาจะสามารถทำการแมปคุณลักษณะ ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของการเรียนรู้ของเครื่อง บนโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อนสูงในระดับที่ไกลเกินกว่า เข้าถึงได้แม้กระทั่งคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่ทรงพลังที่สุดวิธีการของเรายังสามารถจัดประเภทข้อมูลด้วยการใช้วงจรเชิงลึกซึ่งเปิดเส้นทางสู่การจัดการกับการถอดรหัส การแมปคุณลักษณะของเราทำงานตามที่คาดการณ์ไว้อย่างมีนัยสำคัญเช่นเดียวกัน: ไม่มีข้อผิดพลาดในการจัดหมวดหมู่กับข้อมูลที่ออกแบบของเรา แม้ว่าโปรเซสเซอร์ของระบบIBM Qจะประสบปัญหาการถอดรหัสใหญ่กว่า ดีกว่าการแมปคุณลักษณะเป็นวิธีการแยกส่วนข้อมูลเพื่อเข้าถึงแง่มุมที่ละเอียดยิ่งขึ้นของข้อมูลนั้น อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องทั้งแบบคลาสสิกและแบบควอนตัมสามารถแบ่งรูปภาพได้ ตัวอย่างเช่น โดยพิกเซลและวางไว้ในตารางตามค่าสีของแต่ละพิกเซล จากนั้นอัลกอริธึมจะจับคู่จุดข้อมูลแต่ละจุดแบบไม่เชิงเส้นกับพื้นที่มิติสูง โดยแยกย่อยข้อมูลตามคุณลักษณะที่สำคัญที่สุด ในพื้นที่สถานะควอนตัมที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก เราสามารถแยกลักษณะและคุณสมบัติของข้อมูลนั้นได้ดีกว่าที่เราสามารถทำได้ในแผนผังคุณลักษณะที่สร้างโดยอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องแบบคลาสสิก ในที่สุด ยิ่งสามารถจำแนกข้อมูลได้อย่างแม่นยำตามลักษณะเฉพาะหรือคุณลักษณะเฉพาะ ปัญญาประดิษฐ์ก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้นเป้าหมายคือการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อสร้างตัวแยกประเภทใหม่ที่สร้างแผนที่ข้อมูลที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ในการทำเช่นนั้น นักวิจัยจะสามารถพัฒนา

การจัดการกับข้อผิดพลาดในการคำนวณควอนตัม

การจัดการกับข้อผิดพลาดในการคำนวณควอนตัม RPA คอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญญาว่าจะเปิดความสามารถใหม่ในด้านของการถอดรหัสและการจำลองที่ไม่สามารถทำได้ในคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน และเมื่อทำจริง การปรับปรุงประสิทธิภาพจะเกิดจากหน่วยข้อมูลพื้นฐาน: คิวบิต Qubits เป็นระบบสองระดับที่ปฏิบัติตามกฎหมายของกลศาสตร์ควอนตัม ลองนึกภาพการจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยใช้แนวทางในปัจจุบันเพื่อสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก หากคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถสร้างได้เพียง 50 qubits ก็ไม่มีซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่น Top500 ในปัจจุบันที่สามารถเลียนแบบได้สำเร็จ จอกศักดิ์สิทธิ์ของแอปพลิเคชันควอนตัมคือการทำงานต่างๆ เช่น การแยกตัวประกอบจำนวนมากและการจำลองระบบควอนตัมที่ซับซ้อน ปัญหาที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันทำได้ยาก ระบบจัดการภายใน แต่เช่นเดียวกับเครื่องจักรในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ควอนตัมประสบข้อผิดพลาด และที่แย่กว่านั้น ข้อผิดพลาดเหล่านี้ดูเหมือนจะเป็นพื้นฐาน เนื่องจากข้อมูลควอนตัมมีความเปราะบางมาก ทีมงานของเราที่ Thomas J Watson Research Center ได้ตีพิมพ์ผลงานในบทความImplementing a strand of a scalable fault-tolerant quantum computing fabric (doi: 10.1038 / ncomms5015)ในNature Communications (1)เกี่ยวกับขั้นตอนการทดลองล่าสุดเกี่ยวกับ “รหัสพื้นผิว” ที่ แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาว่าจะแก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านี้ และนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดเข้ามาใกล้ความเป็นจริงมากขึ้นการทำความเข้าใจคุณสมบัติเฉพาะของ qubitเทียบเท่าคลาสสิกของ qubit คือบิตดิจิทัล “1”

การคำนวณควอนตัม: ถึงเวลาสร้างชุมชนควอนตัมแล้ว

การคำนวณควอนตัม: ถึงเวลาสร้างชุมชนควอนตัมแล้ว RPA การคำนวณหรือการประมวลผลข้อมูลได้กลายเป็นที่แพร่หลายในสังคมของเรา มองไปทางไหนก็มีผลกระทบต่อชีวิตของเรา ตั้งแต่การทำให้งานประจำวัน เช่น การสื่อสารง่ายขึ้น ไปจนถึงการเปิดช่องทางใหม่ในการสำรวจ และช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เราไม่เคยคาดฝันมาก่อน คำนวณเป็นอยู่โดยทั่วไปในโทรศัพท์ของคุณหรือแล็ปท็อปหรือเว็บเซิร์ฟเวอร์อยู่บนพื้นฐานของการประมวลผลข้อมูลที่นักฟิสิกส์มักจะหมายถึงว่าคลาสสิก สำหรับส่วนของ 20 THศตวรรษกลควอนตัมผลกระทบในระบบเหล่านี้ได้รับการยกย่องว่าเป็นความเจ็บปวดและความรำคาญที่มีศักยภาพ สิ่งนี้เกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กในชื่อเดียวกัน ทำให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือน้อยกว่าอุดมคติแบบคลาสสิก และกลศาสตร์ควอนตัมถือเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดเสียงรบกวนซึ่งไม่สามารถขจัดออกไปได้ ระบบจัดการภายใน ผลกระทบของความไม่สมบูรณ์แบบทางกลควอนตัมนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกฎของมัวร์ยังคงขยายขนาดต่อไป เมื่อเราไปถึงความหนาแน่นของทรานซิสเตอร์ด้วยขนาดลักษณะเฉพาะที่ลำดับของชั้นอะตอม อุโมงค์ควอนตัมและความร้อนจะนำไปสู่การคำนวณที่ไม่สามารถแก้ไขได้ ดังนั้น ถ้ากฎของมัวร์ถูกจำกัดโดยพื้นฐานโดยฟิสิกส์ควอนตัม เราจะผลักดันขอบเขตของการคำนวณต่อไปได้อย่างไร ชายแดนต่อไปคืออะไร?วันนี้ เรากำลังวางรากฐานโดยเชิญผู้ที่สนใจสร้างอัลกอริธึมและทำการทดลองกับโปรเซสเซอร์ควอนตัมของ IBM เล่นกับควอนตัมบิต (qubits) แต่ละตัว– Dario Gil, Vice President, Science and Solutions ที่ IBM Researchนี่คือจุดที่เราสามารถเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราคิดเกี่ยวกับการคำนวณ และนำปัญหาของเอฟเฟกต์ควอนตัมที่ทำร้ายการประมวลผลของเรามาใช้ และเปลี่ยนมันให้เป็นประโยชน์ ในการทำเช่นนี้ เราจำเป็นต้องนำฟิสิกส์ควอนตัมกลับเข้าไปในแบบจำลองการคำนวณ สิ่งนี้นำไปสู่สาขาวิทยาศาสตร์ข้อมูลควอนตัมที่น่าตื่นเต้น และวิธีที่ทีมของเราที่ IBM Research ทำงานร่วมกับคิวบิตตัวนำยิ่งยวดที่มีต่อการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมคอมพิวเตอร์ควอนตัมทำการคำนวณโดยใช้อุปกรณ์ที่เป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม กฎเหล่านี้ยอมให้อนุภาคสองอนุภาคอยู่ในสถานะพันกันทำให้พวกมันมีพฤติกรรมในลักษณะที่ฟิสิกส์คลาสสิกไม่สามารถอธิบายได้ หลักการนี้พร้อมกับแนวคิดอื่นๆ จากทฤษฎีควอนตัมทำให้Peter Shorแสดงในปี 1995 ว่าเป็นไปได้ในทางทฤษฎีที่จะแยกตัวเลขจำนวนมากออกเป็นปัจจัยจำนวนเฉพาะอย่างมีประสิทธิภาพด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม

IBM Quantum Experience รวบรวมโมเมนตัม

IBM Quantum Experience รวบรวมโมเมนตัม RPA น้อยกว่าหนึ่งเดือนที่ผ่านมา เราเปิดตัวโปรเซสเซอร์ควอนตัมขั้นสูงของเราสู่สายตาชาวโลกโดยรวม ทำให้สมาชิกของชุมชนวิทยาศาสตร์และประชาชนทั่วไปลงทะเบียนเพื่อเข้าถึงแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่พวกเขาสามารถใช้ได้จากเดสก์ท็อปหรืออุปกรณ์พกพาใดๆ ผ่านระบบคลาวด์นับตั้งแต่เปิดตัว IBM Quantum Experienceตอนนี้เรามีผู้ใช้ที่ลงทะเบียนแล้วมากกว่า 20,000 รายที่ได้อ่านบทช่วยสอนของเรา กำลังทดสอบอัลกอริทึม และได้ทำการทดลองมากกว่า 100,000 ครั้ง รวมถึงการทำงานของอุปกรณ์จริงมากกว่า 4,000 รายการบนโปรเซสเซอร์ควอนตัม 5-qubit ของเรา ระบบจัดการภายใน ผู้ใช้มาจากทุกมุมโลก รวมถึงทวีปแอนตาร์กติกา ที่ซึ่งDr. C. Corbett Moranนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ ณ สถานที่เกิดเหตุในแอนตาร์กติกากับมหาวิทยาลัยชิคาโก ได้ใช้เครื่องจำลองของเธอเองในงูหลาม .ประสบการณ์ควอนตัมยังส่งผลให้เกิดเอกสารทางวิทยาศาสตร์ใหม่ โดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยบาร์เซโลนาและศูนย์ RIKEN for Emergent Matter Scienceในญี่ปุ่นพยายามอธิบายลักษณะอุปกรณ์ทั้งหมดและแบ่งปันผลการทดลองของพวกเขา เราพบว่ามีความกระตือรือร้นอย่างล้นหลามตั้งแต่โปรแกรมเมอร์ไปจนถึงชุมชนวิชาการ ซึ่งตอนนี้กำลังเขียนบล็อกและสอนนักเรียนเกี่ยวกับวิธีการคิดแบบใหม่เกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมและการคำนวณเรายินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้เห็นนักเรียนจำนวนเท่าไรที่ใช้งาน Quantum Experience คณาจารย์ด้านฟิสิกส์ปฏิบัติต่อประสบการณ์ควอนตัมเหมือนเครื่องมือในการสอน โดยกระตุ้นให้นักศึกษาระดับปริญญาตรีนำทฤษฎีที่ได้เรียนรู้ในชั้นเรียนมาใช้กับฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมจริงๆ ผู้ใช้เหล่านี้จำนวนมากกำลังเยี่ยมชมแพลตฟอร์มของเราเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัมและฝึกปฏิบัติจริง ผู้เริ่มต้นทำทุกอย่างตั้งแต่เรียนรู้เพื่อดำเนินการอัลกอริทึมควอนตัมขนาดเล็กที่แสดงคุณสมบัติของควอนตัมที่ไม่เหมือนใคร เช่น การซ้อนทับ ไปจนถึงการสร้างสถานะเบลล์ที่พัวพันอย่างง่าย ผู้คนเริ่มก้าวหน้าจากการใช้สอง qubits เป็นสามหรือสี่ รวมถึงการใช้ประโยชน์จากความสามารถของโปรเซสเซอร์

นักเรียนลองถอดรหัสควอนตัม

นักเรียนลองถอดรหัสควอนตัม RPA สัปดาห์นี้ ฉันมีโอกาสกลับไปเรียนที่University of Waterlooซึ่งเคยเป็นนักวิชาการเยี่ยมเยียนในขณะที่ยังเป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกที่ MIT เพื่อเข้าร่วมโครงการUndergraduate School on Experimental Quantum Information Processing (USEQIP) ซึ่งเป็นหลักสูตรพิเศษสอง การประชุมเชิงปฏิบัติการสัปดาห์ที่สถาบันคอมพิวเตอร์ควอนตัม (IQC) ของมหาวิทยาลัย โปรแกรมแนะนำนักศึกษาระดับปริญญาตรีจากทั่วทุกมุมโลก ส่วนใหญ่ในปีที่สามของการศึกษา สู่โลกเชิงทฤษฎีและทดลองของการประมวลผลข้อมูลควอนตัม และในปีนี้ ให้ใช้เครื่องมือQuantum Experience ระบบจัดการภายใน เมื่อเราแชร์โปรเซสเซอร์ควอนตัม 5 คิวบิตของเรากับคนทั่วโลกเมื่อเดือนที่แล้ว นั่นเป็นช่วงเวลาที่น่าตื่นเต้นสำหรับฉัน เพราะการให้ความรู้แก่สาธารณชน และโดยเฉพาะอย่างยิ่งนักเรียนที่อายุน้อย เกี่ยวกับควอนตัมเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการขยายสาขา เราต้องการระดมความกระตือรือร้นมากขึ้นสำหรับการคำนวณควอนตัม และจะมีวิธีใดที่ดีไปกว่าการเปิดและให้การเข้าถึงระบบแบบสากล – ผ่านคลาวด์ – เพื่อให้ผู้คนทดลองกับ qubits จริงห้าตัว? เปิดโอกาสให้นักเรียนเช่นเดียวกับที่ USEQIP หรือผู้ที่ชื่นชอบควอนตัม มีโอกาสที่จะเข้าใจสิ่งที่พวกเขากำลังเรียนรู้ด้วยสายตาเรายังเปิดโอกาสให้ผู้ที่อยู่ในแวดวงวิชาการและวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบขอบเขตของสิ่งที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำได้ เพื่อสร้างอัลกอริธึมที่เราคิดไม่ถึงการบ้านควอนตัมเมื่อฉันพบกับกลุ่ม USEQIP พวกเขาได้ทดลองบางส่วนด้วยการสาธิตและแบบฝึกหัดของ IBM Quantum Experienceและได้เตรียมการบ้านมา ซึ่งเป็นการทดลองของพวกเขาเองที่พวกเขาต้องการเรียกใช้ในระบบ พวกเขาต้องคิดหาวิธีแปลงอัลกอริธึมที่ต้องการให้ทำงานเป็นเกตส์ (หน่วยการสร้างของวงจรควอนตัม) ที่มีให้ใน

ประสบการณ์ควอนตัม: ถาม & ตอบกับ Christine Corbett Moran ของ Caltech

ประสบการณ์ควอนตัม: ถาม & ตอบกับ Christine Corbett Moran ของ Caltech RPA ดร.คริสติน คอร์เบตต์ มอแรนเดินทางไปทั่วโลกเพื่อค้นหาปัญหาที่ท้าทายให้แก้ไข Astronomy and Astrophysics Postdoctoral Fellowของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียได้รับปริญญาเอกในเมืองซูริก สอนการพัฒนาอุปกรณ์เคลื่อนที่และการเป็นผู้ประกอบการในกรุงมะนิลา และตอนนี้เรียกทวีปแอนตาร์กติกากลับบ้านขณะทำการทดลองกับกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ มันนี่ที่เธอค้นพบบางสิ่งบางอย่างอื่นที่จะทดสอบด้วย – ของไอบีเอ็มควอนตัมประสบการณ์ ระบบจัดการภายใน คอมพิวเตอร์ควอนตัมบนคลาวด์ช่วยให้ทุกคนสามารถเรียกใช้อัลกอริธึมบนโปรเซสเซอร์ห้าคิวบิตได้ คุณเพียงแค่ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต สิ่งที่ Corbett Moran อาศัยอยู่ใน -50 ถึง -100 องศาฟาเรนไฮต์ (-45 ถึง -75 องศาเซลเซียส) ไม่ได้มีเสมอไป ดังนั้น เธอจึงตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับวิธีทดสอบอัลกอริทึมแบบออฟไลน์ โดยไม่จำเป็นต้องใช้ Quantum Experience ทางออนไลน์Corbett Moran กล่าวว่า “ฉันสามารถทำงานในภาษาโปรแกรมโปรด (Python) แบบออฟไลน์ได้ และสร้างต้นแบบให้ทำงานบน IBM QE ได้ในขณะที่ออนไลน์ …

นักเรียนสัมผัสประสบการณ์ควอนตัมที่ Swiss Lab ของ IBM IBM

นักเรียนสัมผัสประสบการณ์ควอนตัมที่ Swiss Lab ของ IBM IBM RPA “ IBM Quantum Experienceจะช่วยให้นักวิจัยและชุมชนวิทยาศาสตร์เร่งความเร็วของนวัตกรรมในสาขาควอนตัมได้ง่ายขึ้น และช่วยค้นพบแอปพลิเคชั่นใหม่ๆ สำหรับเทคโนโลยีนี้” Arvind Krishna รองประธานอาวุโสและผู้อำนวยการ IBM Research ในเดือนพฤษภาคมกล่าวเมื่อ บริษัทประกาศให้สาธารณชนเข้าถึงโปรเซสเซอร์ 5 qubit ผ่านระบบคลาวด์ ระบบจัดการภายใน นักวิทยาศาสตร์ของ IBM ที่เกษียณอายุแล้วคนหนึ่งใช้คำกล่าวนี้เป็นคำกระตุ้นการตัดสินใจ คริสตอฟ รอสเซลซึ่งใช้เวลา 27 ปีในห้องปฏิบัติการซูริกของไอบีเอ็ม ปัจจุบันดำรงตำแหน่งประธานสมาคมฟิสิกส์แห่งยุโรป (EPS) ซึ่งรับผิดชอบส่วนหนึ่งในการสร้างแรงบันดาลใจและสร้างนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ทั่วยุโรป“เมื่อฉันได้ยินเกี่ยวกับ IBM Quantum Experience ฉันรู้ว่ามันจะเป็นโอกาสที่ดีที่จะแนะนำสิ่งที่ดีที่สุดและฉลาดที่สุดในยุโรปให้กับคำมั่นสัญญาของโลกควอนตัม” Rossel กล่าว “ในเวลาไม่กี่สัปดาห์ เราได้รวบรวมวาระและส่งคำเชิญไปยังสมาชิกEPS Young Minds ของเรา และเราก็ลงทะเบียนอย่างล้นหลาม”เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อน แล็บซูริกของ IBM ได้ต้อนรับนักศึกษาฟิสิกส์เกือบสองโหลจากสถาบันวิทยาศาสตร์ชั้นนำในสวิตเซอร์แลนด์ รวมถึง ETH Zurich, Paul Scherrer Institute,

ขั้นตอนแรกในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมบนคลาวด์

ขั้นตอนแรกในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมบนคลาวด์ RPA ตั้งแต่ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ นักศึกษา และควอนตัมคอมพิวติ้ง ได้สำรวจแพลตฟอร์มควอนตัมคอมพิวติ้งบนคลาวด์แห่งแรกและแห่งเดียวในโลก นั่นคือIBM Quantum Experience พวกเขากำลังเรียกใช้อัลกอริธึมควอนตัมตามรูปแบบบัญญัติที่รู้จักกันดี เช่นการค้นหาของ Groverแบบสองบิตและแม้กระทั่งทดลองทำการทดลองของตนเองบนตัวประมวลผลควอนตัม 5 ควอนตัมที่โฮสต์บน IBM Cloud ของเรา การตลาดออนไลน์ เราออกแบบประสบการณ์ควอนตัมด้วยอินเทอร์เฟซที่มองเห็นได้ซึ่งเรียกว่า Quantum Composer รอบ ๆ ห้องสมุดประตูควอนตัมที่ใช้กันทั่วไปซึ่งมักสอนในตำราและหลักสูตรการคำนวณควอนตัมต่างๆและชุมชนซึ่งมีผู้เข้าร่วมกว่า 40,000 คนทำการทดลองเกี่ยวกับ Quantum Experience มากกว่า 275,000 ครั้ง ได้รับการเรียกร้องเพิ่มเติม เข้าถึง qubits ได้มากขึ้น ความเป็นไปได้มากขึ้นกับการทดลองดังนั้นเราจึงรู้สึกตื่นเต้นที่จะแบ่งปันการอัปเกรดใหม่ล่าสุดของเราเป็น Quantum Experience: อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมแอปพลิเคชัน ( API ) เพื่อโต้ตอบกับการทดลองและโปรแกรมจำลองโดยตรง ยิ่งไปกว่านั้น มันใช้การแสดงควอนตัมขั้นกลางที่เสริมความแข็งแกร่งซึ่งเราเรียกว่าOPENQASMซึ่งสนับสนุนชุดเครื่องมือที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นของวงจรควอนตัม ซึ่งช่วยเพิ่มขีดความสามารถของฮาร์ดแวร์ควอนตัมพื้นฐานสำหรับการเปิดตัวในอนาคตในตอนนี้ ผู้ใช้จะสามารถรันชุดของการดำเนินการได้โดยใช้ภาษาสคริปต์ เช่น Python และด้วยเหตุนี้จึงรวมการคำนวณระดับสูงของผลลัพธ์ที่ส่งคืนจากตัวประมวลผลควอนตัมของ IBM ที่โฮสต์บนคลาวด์เข้าด้วยกัน สิ่งนี้ทำให้เกิดสะพานเชื่อมไปสู่การสร้างการทดลองที่ซับซ้อนและให้กรอบการทำงานสำหรับการเขียนโปรแกรมระดับสูงขึ้นเมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมของเราขยายจากห้า qubits

อัลกอริทึมควอนตัมจำแนกตัวเลขที่เขียนด้วยลายมือ 9,500 ตัว,

อัลกอริทึมควอนตัมจำแนกตัวเลขที่เขียนด้วยลายมือ 9,500 ตัว, RPA ในขณะที่ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เนื่องจาก คอมพิวเตอร์ควอนตัม เข้าใกล้คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกมากขึ้น ระเบียบวินัยใหม่จึงเกิดขึ้นที่เรียกว่าการเรียนรู้ของเครื่องควอนตัม เป้าหมายของมันคือการนำการประมวลผลข้อมูลควอนตัมไปใช้กับงานการจดจำรูปแบบ เช่น การจัดประเภท การถดถอย และการจัดกลุ่ม โดยการใช้ควอนตัมบิต (qubits) แทนบิตไบนารีปกติ นักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าจะได้ผลลัพธ์ในชุดข้อมูลที่มีความซับซ้อนสูง เช่น ชุดข้อมูลที่พบในธรรมชาติ ในเวลาไม่กี่วินาทีแทนที่จะเป็นปี เร่งการค้นพบยาและยาใหม่ ๆ อย่างรวดเร็ว การตลาดออนไลน์ คำถามพื้นฐานที่ว่าการคำนวณควอนตัมสามารถช่วยแก้ปัญหาการเรียนรู้ของเครื่องอย่างหนักได้หรือไม่ เพิ่งได้รับความสนใจอย่างมากจากการเรียนรู้ของเครื่องและชุมชนข้อมูลควอนตัม เมื่อไม่กี่สัปดาห์ก่อน สมาชิก 40 คนของชุมชนนี้ รวมทั้งนักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ รวมตัวกันในแอฟริกาใต้เพื่อเข้าร่วมเวิร์กช็อป 10 วันเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับการเรียนรู้ของเครื่องควอนตัมและเพื่อทดสอบทักษะของพวกเขากับความท้าทายในการเขียนโปรแกรมที่ไม่เหมือนใครความท้าทายคือการจำแนกชุดข้อมูลตัวเลขที่เขียนด้วยลายมือของ MNIST ออกเป็นสองกลุ่ม ชุดข้อมูลประกอบด้วยภาพ 9,586 ภาพที่เขียนด้วยลายมือ 3 และ 8 ภาพแต่ละภาพมีขนาด 28 x 28 พิกเซล สี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือทั้งหมด 784 พิกเซลมีเก้าทีมที่เข้าแข่งขันและส่งผลการแข่งขัน แต่ละทีมประกอบด้วยนักพัฒนาหนึ่งคนและนักวิจัยรุ่นใหม่ที่มีแนวโน้มว่าจะคำนวณควอนตัมและข้อมูลควอนตัมWaheeda

การขนส่งควอนตัมไปสู่ขีปนาวุธ

การขนส่งควอนตัมไปสู่ขีปนาวุธ RPA นักวิทยาศาสตร์ของ IBM ได้ยิงอิเล็กตรอนผ่านสายนาโนเซมิคอนดักเตอร์ III-V ที่รวมเข้ากับซิลิคอนเป็นครั้งแรกซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nano Letters ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร peer-reviewed ความสำเร็จนี้จะเป็นพื้นฐานสำหรับอุปกรณ์ลวดควอนตัมที่ซับซ้อนสำหรับวงจรรวมในอนาคตที่ใช้ในระบบคอมพิวเตอร์ขั้นสูงที่ทรงพลังนักวิทยาศาสตร์ของ IBM และผู้เขียนนำในบทความDr. Johannes Goothอธิบายบทความนี้ในคำถามและคำตอบ การตลาดออนไลน์ ชื่อบทความของคุณคือ InAs nanowire cross-junction interconnects แบบ InAs แบบมิติเดียว เมื่อฉันอ่าน “ขีปนาวุธ” ขีปนาวุธที่ค่อนข้างใหญ่จะนึกถึง แต่ที่นี่คุณกำลังทำสิ่งนี้ในระดับนาโน คุณสามารถพูดคุยเกี่ยวกับความท้าทายที่นำเสนอนี้ได้หรือไม่?Johannes Gooth (JG):ใช่ มันคล้ายกันมาก แต่แน่นอนว่าในระดับที่แตกต่างกันมาก อิเล็กตรอนถูกไล่ออกจากอิเล็กโทรดหน้าสัมผัสเดียวและบินผ่านสายนาโนโดยไม่กระจัดกระจายจนกว่าจะชนกับอิเล็กโทรดที่อยู่ตรงข้าม ลวดนาโนทำหน้าที่เป็นแนวทางที่สมบูรณ์แบบสำหรับอิเล็กตรอน เพื่อให้ข้อมูลควอนตัมทั้งหมดของอิเล็กตรอน (พลังงาน โมเมนตัม สปิน) สามารถถ่ายโอนได้โดยไม่สูญเสียตอนนี้เราสามารถทำได้ในจุดตัดขวาง ซึ่งช่วยให้เราสร้างเครือข่ายไปป์อิเล็กตรอน ซึ่งข้อมูลควอนตัมสามารถถ่ายทอดได้อย่างสมบูรณ์แบบ ความท้าทายคือการประดิษฐ์วัสดุที่มีการกำหนดทางเรขาคณิตไว้อย่างดีโดยไม่มีตัวกระจายภายในในระดับนาโน กระบวนการคัดเลือก epitaxy หรือ TASE ที่ใช้เทมเพลตช่วยซึ่งพัฒนาขึ้นที่ IBM Zurich Lab โดยเพื่อนร่วมงานของฉัน ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้เป็นครั้งแรกงานวิจัยนี้เปรียบเทียบกับกิจกรรมอื่นที่กำลังดำเนินการอยู่ที่อื่นอย่างไรJG:สิ่งสำคัญที่สุดคือ เมื่อเปรียบเทียบกับแอปพลิเคชันควอนตัมออปติคัลและตัวนำยิ่งยวด