Высокая-конец гоночного автомобиля двигатель должен все компоненты настроены и работают вместе именно для того, чтобы обеспечить высочайшее качество исполнения. То же самое можно сказать о процессоре внутри квантового компьютера, чьи тонкие биты должны быть отрегулированы правильно, прежде чем он сможет выполнить расчет. Кто правильный автомеханик для этого такта с TuneUp работу? По данным группой, в которую входят ученые из Национального института стандартов и технологий (NIST), это искусственный интеллект, вот кто.
Команда по статье в журнале «физическое обозрение» применяется описывает способ научить ИИ делать взаимосвязанный набор настроек до крошечных квантовых точек, которые являются одними из многих перспективных устройств для создания квантовые биты, или «кубиты», что бы форма выключатели в квантовом компьютере это процессор.
Точно настройки точек имеет решающее значение для превращения их в правильном функционировании кубитов, и до сих пор это задание должно было быть сделано кропотливо оператором, требуя часов работы, чтобы создать даже небольшой горстке кубитов для одного расчета.
На практике квантовый компьютер с множеством взаимодействующих кубитов потребуется гораздо больше точек … и регулировок-чем человек может управлять, поэтому выполнение команды может привести квантовых точек на основе обработки ближе из области теории, инженерии реальности.
«Квантовый компьютер теоретики представить, что они могли сделать с сотнями или тысячами кубитов, но слон в комнате является то, что мы можем сделать лишь немногие из них работают одновременно», — сказала Юстина Zwolak, разработанный NIST математик. «Теперь у нас есть путь вперед, чтобы сделать это реальным».
Квантовая точка, как правило, содержит электроны, которые приурочены к плотным коробчатое пространство в полупроводниковом материале. Формируя стены ящика несколько металлических электродов (так называемые ворота) выше поверхности полупроводника, которые имеют электрическое напряжение, приложенное к ним, влияя на позицию квантовой точки и число электронов. В зависимости от их положения относительно точки, врата контролировать электроны по-разному.
Чтобы сделать точки, делать то, что вы хотите-действовать как один кубит логику включайте или другой, например-ворота напряжений должны быть настроены до нужного значения. Эта настройка производится вручную, путем измерения токов, протекающих по квантовой системы Точка, то изменение напряжения затвора, а затем снова проверить ток. И чем больше точек (и ворота) вы приведете, тем сложнее его настраивать их все одновременно, так что вы получите кубитов, которые работают вместе должным образом.
Короче говоря, это не концерт, что любое человеческое механик будет плохо из-за потери машины.
«Обычно работа выполнена аспирантом», — сказал аспирант Тома McJunkin из Университета Висконсин-Мэдисон кафедры физики и соавтор на бумаге. «Я могу слушать одну точку в течение нескольких часов, и два может занять день сложа ручки. Я мог бы сделать четыре, но если мне нужно пойти домой и поспать. В этой сфере растет, мы не можем потратить недели получаете систему, готовую, нам нужно взять человека из картины.»
Фото, правда, только то, что McJunkin был использован, чтобы смотреть на при настройке точек: данные он работал с Пришел в виде зрительных образов, что команда поняла, что ИИ-это хорошо на признание. Алгоритмы ИИ, называются сверточных нейронных сетей стал идти к технику для автоматизированной классификации изображений, поскольку они подвергаются большим количеством примеров того, что они должны признать. Так Kalantre команды Сандеш, под присмотром Джейк Тейлор в Объединенного квантового института создали симулятор, который будет генерировать тысячи изображений измерений квантовых точек они могли кормить ИИ в качестве учебного упражнения.
«Мы моделируем кубит установки мы хотим и запускать его на ночь, а утром у нас есть все данные нужно обучать ИИ автоматическаянастройка системы», — сказал Zwolak. «И мы создали его, чтобы быть полезной на любом квантовых точек на основе системы, а не только наши собственные.»
Команда начала с малого, с помощью установки двух квантовых точек, и они подтвердили, что в рамках определенных ограничений их обучили ИИ может автоматически настроить систему для установки нужного. Он не был идеальным, они определили несколько областей, над которыми нужно поработать, чтобы улучшить надежность этого подхода, и они не могут использовать его, чтобы настроиться тысяч взаимосвязанных квантовых точек пока еще. Но даже на этой ранней стадии его практического власть неоспорима, что позволяет квалифицированному исследователю тратить драгоценное время в другом месте.
«Это способ, чтобы использовать алгоритмы машинного обучения для спасения, и, в конце концов, чего-то такого, что человеческие существа не хорошо делать», — сказал Zwolak. «Мы все умеем распознавать трехмерное кошка, и это в основном то, что одна точка, с помощью нескольких правильно настроенный Гейтс. Много точек и ворота, как в 10-мерных кот. Человек не может даже увидеть 10Д кошка. Но мы можем обучить ИИ признать один».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!