యూనివర్శిటీ ఆఫ్ వాటర్‌లూస్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ (IQC) పరిశోధకులు క్వాంటం అల్గారిథమ్‌లు ఉత్పాదక కృత్రిమ మేధస్సు (AI) సృష్టి మరియు వినియోగాన్ని వేగవంతం చేయగలవని కనుగొన్నారు.
అనే పేపరు క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో నిరంతర పొటెన్షియల్స్ యొక్క గిబ్స్ నమూనా IQC సభ్యుడు మరియు భౌతిక శాస్త్రం మరియు ఖగోళ శాస్త్ర విభాగంలో ప్రొఫెసర్ అయిన పూయా రోనాగ్ మరియు కెనడియన్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కంపెనీ Xanaduలో IQC అలుమ్ మరియు పరిశోధకుడైన అర్సాలన్ మోటమెడి ద్వారా, క్వాంటం అల్గారిథమ్‌లు ఉత్పాదక AIలోని అడ్డంకులను ఎలా తొలగిస్తాయో అన్వేషించారు. నేషనల్ రీసెర్చ్ కౌన్సిల్ యొక్క అప్లైడ్ క్వాంటం కంప్యూటింగ్ గ్రాంట్ నుండి $412,500 పొందడంలో పేపర్ కీలకపాత్ర పోషించింది, ఇది ఈ ప్రాంతంలో తదుపరి పరిశోధనలకు నిధులు సమకూరుస్తుంది.
రోనాగ్ తన పని క్వాంటం సైన్స్ మరియు AI యొక్క ఖండనపై దృష్టి పెడుతుంది మరియు AI మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్ శాస్త్రవేత్తలు చేసినట్లుగా క్వాంటం కంప్యూటింగ్ వాస్తవ-ప్రపంచ నమూనాలు మరియు దృగ్విషయాలను అనుకరించడం వేగవంతం చేయగలదా అని చెప్పాడు.
“అవును అది చేయగలదని మేము కనుగొన్నాము – కానీ కంప్యూటర్ దృష్టి మరియు ప్రసంగంలో సాధారణ ఉత్పాదక AI సమస్యల కోసం కాదు” అని రోనాగ్ చెప్పారు. “ఆవర్తన నమూనాలను కలిగి ఉన్న సమస్యల రకాల కోసం మేము మరింత ముఖ్యమైన స్పీడ్ అప్‌లను చూశాము, ఉదాహరణకు పరమాణు డైనమిక్స్‌ను విశ్లేషించడంలో.”
ప్రోటీన్ల వంటి పెద్ద అణువుల పనితీరు అవి నిర్దిష్ట 3D నిర్మాణాలుగా ఎలా ముడుచుకుంటాయనే దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది ఫార్మకాలజీలో ఈ నిర్మాణాల శోధన మరియు ఉత్పత్తిని ఒక ముఖ్యమైన సమస్యగా చేస్తుంది. మరియు ప్రస్తుత స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ టెక్నిక్‌లు ఈ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడానికి ఉత్పాదక AIని ఉపయోగిస్తాయి.
మాలిక్యులర్ డైనమిక్స్ సిమ్యులేషన్స్‌లో క్వాంటం మెకానికల్ ఎఫెక్ట్స్ సాధారణంగా విస్మరించబడినప్పటికీ, మాలిక్యులర్ బాండ్ యాంగిల్స్ యొక్క ఆవర్తన కారణంగా క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సొల్యూషన్స్ నుండి అవి ప్రయోజనం పొందవచ్చని రోనాగ్ చెప్పారు. అటువంటి ఆవర్తన నిర్మాణాలతో సమస్యలకు అనేక ఇతర ఉదాహరణలు ఘనీభవించిన పదార్థ భౌతిక శాస్త్రం మరియు క్వాంటం ఫీల్డ్ సిద్ధాంతాలలో ఉన్నాయి.
క్వాంటం కంప్యూటర్ల శక్తికి అత్యంత ముఖ్యమైన ఉదాహరణ క్రిప్టోగ్రఫీలో ఉందని రోనాగ్ చెప్పారు. షోర్ యొక్క అల్గోరిథం RSA ఎన్‌క్రిప్షన్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి ఫ్యాక్టరింగ్ సమస్యకు ఆధారమైన ఆవర్తనాన్ని ప్రముఖంగా ఉపయోగిస్తుంది. అయితే, ఇది ఆచరణాత్మక ఉపయోగ సందర్భం కాదని, క్వాంటం అల్గారిథమ్‌ల యొక్క ప్రత్యేక సామర్థ్యాల ప్రదర్శన అని ఆయన స్పష్టం చేశారు. క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో సమాచార భద్రతకు ముప్పుగా కాకుండా నిజమైన సంభావ్యత ఉంది.
“హ్యాకింగ్ అనేది మా ఎన్‌క్రిప్షన్ ప్రోటోకాల్‌లను మార్చడానికి మన ఆవశ్యకతను, అలాగే క్వాంటం కంప్యూటర్‌లు నిర్మించగలవా అనే దానిపై మన ఉత్సుకతను పెంచే భయంకరమైన చిక్కు” అని ఆయన చెప్పారు. “కానీ, బదులుగా, మేము అణువులను మెరుగ్గా అనుకరించవచ్చు, ఇది ఉన్నతమైన పదార్థాలు మరియు ప్రాణాలను రక్షించే ఔషధాల అభివృద్ధికి దారి తీస్తుంది. ఇది మన దైనందిన జీవితంలో క్వాంటం కంప్యూటర్ల యొక్క ఆర్థికంగా విలువైన అప్లికేషన్‌గా ఉండే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.”
క్వాంటం కంప్యూటింగ్ యొక్క అప్లికేషన్‌లను అన్వేషించడం క్వాంటం టెక్నాలజీల యొక్క భవిష్యత్తు ప్రభావాల గురించి పగటి కలలు కనడానికి మించినది అని ఆయన చెప్పారు.
“అక్కడే ఉపయోగకరమైన క్వాంటం అల్గారిథమ్‌లను కనుగొనడం చాలా ముఖ్యమైనదని నేను భావిస్తున్నాను. అవి మనం రూపొందించడానికి ప్రయత్నిస్తున్న కంప్యూటర్‌లో మనం అమలు చేయాలనుకుంటున్న అప్లికేషన్‌ల రకాల గురించి మాకు మరింత తెలియజేయగలవు, కాబట్టి మేము కంప్యూటర్ ఆర్కిటెక్చర్‌ను మరింత సమాచారంతో రూపొందించవచ్చు మరియు ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు మరియు ప్లాన్ చేయవచ్చు. దీన్ని మరింత మెరుగ్గా నిర్మించే భారీ ప్రయత్నం” అని రోనాగ్ చెప్పారు.
ఈ పరిశోధనకు కెనడా యొక్క డిస్కవరీ గ్రాంట్ నేచురల్ సైన్సెస్ మరియు ఇంజనీరింగ్ రీసెర్చ్ కౌన్సిల్ కొంతవరకు మద్దతు ఇచ్చింది. లో ప్రచురించబడింది మెషిన్ లెర్నింగ్ రీసెర్చ్ యొక్క ప్రొసీడింగ్స్ జూలై 2024లో.
నవోమి గ్రాస్మాన్
