Google et la NASA lancent le Quantum Computing AI Lab

L'informatique quantique a fait un pas de géant sur la scène mondiale aujourd'hui alors que la NASA et Google, en partenariat avec un consortium d'universités, ont lancé une initiative pour étudier comment la technologie pourrait conduire à des percées dans l'intelligence artificielle.

Combien de saut : La puce au cœur de l'un des ordinateurs de D-Wave.

Le nouveau laboratoire d'intelligence artificielle quantique utilisera ce qui pourrait être l'ordinateur quantique le plus avancé disponible dans le commerce, le D-Wave Deux , dont une étude récente a confirmé qu'il était beaucoup plus rapide que les machines conventionnelles pour vaincre des problèmes spécifiques (voir Quantum Computer Goes to the Races, Wins de D-Wave). La machine sera installée à l'installation de supercalcul avancée de la NASA au centre de recherche Ames dans la Silicon Valley et devrait être disponible pour la recherche gouvernementale, industrielle et universitaire plus tard cette année.

Google pense que l'informatique quantique pourrait l'aider à améliorer sa technologie de recherche sur le Web et de reconnaissance vocale. Les chercheurs universitaires pourraient l'utiliser pour concevoir de meilleurs modèles de maladie et de climat, parmi de nombreuses autres possibilités. Comme pour la Nasa , les ordinateurs jouent un rôle beaucoup plus important dans les missions de la NASA que la plupart des gens ne le pensent, explique l'expert en informatique quantique Colin Williams, directeur du développement commercial et des partenariats stratégiques chez D-Wave. Les exemples actuels incluent l'utilisation de superordinateurs pour modéliser la météo spatiale, simuler des atmosphères planétaires, explorer la magnétohydrodynamique, imiter les collisions galactiques, simuler des véhicules hypersoniques et analyser de grandes quantités de données de mission.

Les ordinateurs quantiques exploitent les propriétés étranges de la mécanique quantique des atomes et d'autres éléments constitutifs du cosmos. À sa plus petite échelle, l'univers devient un endroit flou et surréaliste - les objets peuvent apparemment exister dans plus d'un endroit à la fois ou tourner dans des directions opposées en même temps.

Garder son calme: Ce système refroidit certaines parties de l'ordinateur de D-Wave à 20 millikelvins.

Alors que les ordinateurs ordinaires symbolisent les données en bits, un sable 0 Exprimé en allumant ou en éteignant de minuscules transistors de type interrupteur, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent être à la fois activés et désactivés, leur permettant d'effectuer deux calculs ou plus simultanément. En principe, les ordinateurs quantiques pourraient s'avérer extraordinairement beaucoup plus rapides que les ordinateurs normaux pour certains problèmes, car ils peuvent exécuter toutes les combinaisons possibles à la fois. En fait, un ordinateur quantique avec 300 qubits pourrait exécuter plus de calculs en un instant qu'il n'y a d'atomes dans l'univers.

D-Wave , qui se présente comme la première société commerciale d'ordinateurs quantiques , a des bailleurs de fonds qui incluent le fondateur d'Amazon.com Jeff Bezos et la branche d'investissement de la CIA In-Q-Tel (voir La CIA et Jeff Bezos Bet on Quantum Computing ). Il a vendu son premier système informatique quantique, le D-Wave One 128 qubit, à l'entrepreneur militaire Lockheed Martin en 2011 . Plus tôt cette année, il a mis à niveau cette machine vers un D-Wave Two de 512 qubits, soit pour environ 15 millions de dollars, ce qui pourrait être à peu près ce que le nouveau Quantum Artificial Intelligence Lab a payé pour son appareil.

La collaboration entre la NASA, Google et l'Universities Space Research Association ( USRA ) vise à utiliser son ordinateur pour faire progresser l'apprentissage automatique, une branche de l'intelligence artificielle consacrée au développement d'ordinateurs pouvant s'améliorer avec l'expérience. L'apprentissage automatique est une question d'optimisation du comportement qui peut être plus facile pour les ordinateurs quantiques que pour les machines conventionnelles.

Par exemple, imaginez que vous essayez de trouver le point le plus bas sur une surface couverte de collines et de vallées. Un ordinateur classique peut démarrer à un endroit aléatoire de la surface et chercher un endroit inférieur à explorer jusqu'à ce qu'il ne puisse plus descendre la pente. Cette approche peut souvent rester bloquée dans un minimum local, une vallée qui n'est en fait pas le point le plus bas de la surface. D'un autre côté, l'informatique quantique pourrait permettre de creuser un tunnel à travers une crête pour voir s'il y a une vallée inférieure au-delà.

Cela me semble gagnant-gagnant : Google, la NASA et l'USRA apportent des compétences uniques et un intérêt pour les nouvelles applications sur le terrain, déclare Seth Lloyd , ingénieur en mécanique quantique au MIT. À mon avis, l'accent mis sur la factorisation et le décryptage des ordinateurs quantiques a exagéré la quête de la construction d'un ordinateur quantique à grande échelle, tout en négligeant d'autres applications potentiellement plus utiles et tout aussi intéressantes. L'apprentissage automatique quantique est un exemple d'application à plus petite échelle de l'informatique quantique.

Au fil des ans, de nombreux critiques se sont demandé si les machines de D-Wave étaient en fait des ordinateurs quantiques et si elles étaient plus puissantes que les machines conventionnelles. L'approche standard du fonctionnement des ordinateurs quantiques, appelée modèle de porte, consiste à organiser des qubits dans des circuits et à les faire interagir les uns avec les autres dans une séquence fixe. En revanche, D-Wave commence avec un ensemble de qubits non interactifs - une collection de boucles de supercalcul maintenues à leur état d'énergie le plus bas, appelé état fondamental - puis transforme lentement, ou adiabatiquement, ce système en un ensemble de qubits dont les interactions à son état fondamental représente la réponse correcte au problème spécifique que les chercheurs l'ont programmé pour résoudre.

De nombreux scientifiques se sont demandé si l'approche utilisée par D-Wave était vulnérable aux perturbations qui pourraient empêcher les qubits de fonctionner correctement. Mais des chercheurs indépendants ont récemment découvert que les ordinateurs de D-Wave peuvent en fait résoudre certains problèmes jusqu'à 3 600 fois plus rapidement que les ordinateurs classiques. Avant de choisir le D-Wave Two, la NASA, Google et l'USRA ont fait passer l'ordinateur à travers une série de tests de référence et d'acceptation. Il a passé, dans certains cas par une marge géante.

L'USRA invitera des chercheurs à travers les États-Unis à utiliser la machine. Vingt pour cent de son temps de calcul sera ouvert gratuitement à la communauté universitaire via un processus de sélection concurrentiel, tandis que le reste sera réparti à parts égales entre la NASA et Google. Nous aurons certains des esprits les meilleurs et les plus brillants du pays qui travailleront sur des applications fonctionnant sur le matériel D-Wave, a déclaré Williams.

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