Wie KI und Quantenrechnen die Zukunft der Menschheit verändern können

Physik, KI und die Zukunft

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Quantum Computing ist eine relativ moderne Technologie, die wegweisende Wissenschaftler, Forscher und Unternehmer auf der ganzen Welt aktiv zu kommerzialisieren suchen. Zum Beispiel hat IBM kürzlich auf der CES (Consumer Electronics Show) im Januar 2019 seinen „Q System One“ als ersten eigenständigen Quantencomputer für wissenschaftliche und kommerzielle Zwecke vorgestellt. Durch die Ermöglichung des Quantencomputing wird der Fortschritt in der künstlichen Intelligenz (KI) beschleunigt. Beschleunigen Sie das Computing, und Sie verbessern die Leistung beim tiefen Lernen.

Die parallelen Verarbeitungsfunktionen von GPUs (Grafikverarbeitungseinheiten) halfen beispielsweise, das tiefe KI-Lernen zu beschleunigen, indem sie eine höhere Rechenleistung bereitstellen als serielle Verarbeitungs-CPUs (zentrale Verarbeitungseinheiten), um große Mengen an großen Daten zu verarbeiten, die für das maschinelle Lernen verwendet werden. Das Quanten-Computing kann das tiefe KI-Lernen durch Beschleunigen der Rechengeschwindigkeit und -leistung erheblich beschleunigen. Aber ist Quantencomputing tatsächlich leistungsfähiger als klassisches Computing?

Der gesunde Menschenverstand würde diese Frage bejahend beantworten. Es war jedoch erst im Oktober 2018, dass dies theoretisch in einem Artikel nachgewiesen wurde, das von den AI-Forschern Robert König, Sergey Bravyi und David Gosset in Science veröffentlicht wurde.

Quantencomputing bezieht sich auf Computer, die auf der Quantenmechanik basieren, einem Zweig der Physik, der sich auf mikroskopischer Ebene auf die Natur konzentriert. Die klassische Physik ist im Gegensatz zur Quantenphysik das Studium der Natur auf makroskopischer Ebene und schließt die Theorien der Newtonschen Bewegungsgesetze ein.

In herkömmlichen Computern können Daten in binäre Ziffern (Bits) codiert werden und einen Wert oder Status von entweder “0” oder “1” haben. Bei der Quantenberechnung werden Daten in Quantenbits (Qubits) codiert, die Werte von ” 0 “,” 1 “oder eine beliebige Quantenüberlagerung der beiden Qubit-Zustände.

König und das AI-Forschungsteam zeigten, dass Quantum das klassische Computing übertrifft und dass Quanteneffekte „die Informationsverarbeitungsfähigkeiten verbessern und die Lösung bestimmter Computerprobleme beschleunigen können.“ In ihrer Forschung zeigte das Team, dass parallele Quantenalgorithmen in einer konstanten Zeit ablaufen übertreffen die klassischen Computer. Die Wissenschaftler zeigten, dass Quantencomputer nur eine festgelegte Anzahl von Schritten zur Problemlösung benötigten und besser “bestimmte lineare Algebra-Probleme im Zusammenhang mit binären quadratischen Formen” lösen konnten.

Zukunftsorientierte Organisationen erkennen den synergistischen Schub, den die Kombination von Quantencomputing und künstlicher Intelligenz einläuten kann. Satya Nadella, CEO von Microsoft, erklärte in einem Interview mit dem WSJ Magazine : „Was ist der nächste Durchbruch, der es uns ermöglichen wird, dieses exponentielle Wachstum der Rechenleistung aufrechtzuerhalten und Probleme zu lösen – sei es in Bezug auf Klima- oder Lebensmittelproduktion oder die Entdeckung von Medikamenten? Ich denke, da spielt Quantum eine Rolle. “Per Nadella werden künstliche Intelligenz und Quantencomputing„ einen großen Teil der zukunftsweisenden Technologie gestalten “.

Verweise

IBM (2019, 8. Januar). „IBM stellt das weltweit erste integrierte Quantum-Computing-System für kommerzielle Zwecke vor.“ Von https://newsroom.ibm.com/2019-01-08-IBM-Unveils-Worlds-First-Integrated- abgerufen. Quantum-Computing-System für den kommerziellen Einsatz

Stevenson, Seth. “Ein seltenes gemeinsames Interview mit Microsoft-CEO Satya Nadella und Bill Gates.” WSJ Magazine . 25. September 2017.

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