Apakah Quantum AI?

Quantum AI adalah gabungan kecerdasan buatan (AI) dan pengkomputeran kuantum, membuka keupayaan untuk memproses data melebihi had komputer tradisional. Teknologi ini bukan sahaja membantu mengoptimumkan model AI yang kompleks tetapi juga memajukan kemajuan dalam banyak bidang seperti perubatan, kewangan, tenaga, dan keselamatan siber. Memahami Quantum AI adalah langkah penting untuk memahami tren teknologi yang membentuk masa depan.

Quantum AI (Kecerdasan Buatan Kuantum) adalah bidang yang sedang berkembang yang menggabungkan kuasa pengkomputeran kuantum dengan kecerdasan buatan (AI) untuk meluaskan batas kemungkinan dalam pengkomputeran. Secara asasnya, Quantum AI memanfaatkan mekanik kuantum (melalui peranti yang dipanggil komputer kuantum) untuk meningkatkan pembelajaran mesin dan pemprosesan data, membolehkan pengiraan yang mustahil dilakukan oleh komputer klasik.

Dengan menggunakan bit kuantum (qubit) menggantikan bit tradisional, sistem Quantum AI boleh memproses sejumlah besar data secara selari dan menyelesaikan masalah kompleks dengan lebih pantas dan cekap daripada sebelum ini. Perpaduan pengkomputeran kuantum dan AI ini menjanjikan revolusi dalam industri, mempercepat penemuan saintifik, dan mentakrif semula had teknologi.

Memahami Quantum AI

Komputer kuantum berbeza secara asas daripada komputer klasik. Manakala komputer klasik menggunakan bit yang mewakili sama ada 0 atau 1, komputer kuantum menggunakan qubit yang boleh wujud dalam pelbagai keadaan (0 dan 1) secara serentak berkat fenomena kuantum yang dipanggil superposisi.

Pengkomputeran Klasik

Bit Tradisional

  • Sama ada keadaan 0 atau 1
  • Pemprosesan berurutan
  • Seperti duit syiling menunjukkan kepala ATAU ekor
  • 10 bit = 10 nilai
Pengkomputeran Kuantum

Qubit Kuantum

  • 0 DAN 1 secara serentak
  • Pemprosesan selari
  • Seperti duit syiling berputar (kedua-dua keadaan)
  • 10 qubit = 1,024 nilai sekaligus

Superposisi ini bermakna komputer kuantum boleh meneroka banyak kemungkinan pada masa yang sama, meningkatkan kuasa pengiraan dengan ketara. Malah, setiap qubit tambahan menggandakan ruang keadaan — contohnya, 10 qubit boleh mewakili 2^10 (kira-kira 1,024) nilai sekaligus, manakala 10 bit klasik hanya boleh mewakili 10 nilai.

Kejeratan Kuantum: Qubit boleh menjadi terjerat, bermakna keadaan mereka berkorelasi sehingga pengukuran satu qubit segera mempengaruhi yang lain, tidak kira jarak. Ini membolehkan paralelisme kuantum untuk kuasa pengiraan yang belum pernah terjadi.

Selain itu, qubit boleh menjadi terjerat, bermakna keadaan mereka berkorelasi sehingga pengukuran satu qubit segera mempengaruhi yang lain, tidak kira jarak. Superposisi dan kejeratan membolehkan paralelisme kuantum, membolehkan mesin kuantum menilai banyak hasil secara selari dan bukannya satu demi satu seperti mesin klasik.

Peningkatan Kelajuan

Tugas yang mengambil masa berminggu-minggu pada sistem klasik boleh disiapkan dalam beberapa jam atau minit.

  • Pemprosesan selari
  • Peningkatan kelajuan eksponen

Kuasa Pengoptimuman

Menangani masalah letupan kombinatorial yang membebankan komputer klasik.

  • Pengoptimuman laluan
  • Pelarasan parameter

Ketepatan Dipertingkatkan

Meneroka taburan kebarangkalian yang luas untuk ramalan lebih tepat.

  • Pengenalan corak
  • Wawasan lebih baik

Quantum AI memanfaatkan sifat kuantum ini untuk meningkatkan algoritma AI. Oleh kerana komputer kuantum boleh melakukan banyak pengiraan serentak, mereka boleh memproses set data besar dan melatih model AI dengan kelajuan yang belum pernah dicapai. Contohnya, tugas seperti melatih model pembelajaran mesin yang kompleks yang mungkin mengambil masa berhari-hari atau berminggu-minggu pada sistem klasik boleh disiapkan dalam beberapa jam atau minit pada sistem kuantum yang cukup kuat.

Peningkatan kelajuan ini penting kerana model AI semakin besar dan memerlukan lebih banyak kuasa pengiraan. Quantum AI sangat menjanjikan untuk menyelesaikan masalah pengoptimuman yang membebankan komputer klasik. Banyak cabaran AI (seperti mencari laluan optimum, melaraskan parameter model, atau menjadualkan sumber) mengalami letupan kombinatorial – bilangan kemungkinan berkembang secara eksponen, menjadikan pencarian menyeluruh tidak praktikal untuk mesin klasik.

Algoritma kuantum (seperti quantum annealing atau litar varians) boleh menangani masalah berdimensi tinggi ini dengan menganalisis banyak konfigurasi secara serentak, secara efektif mencari seluruh ruang penyelesaian sekaligus. Keupayaan ini bermakna Quantum AI boleh mencari penyelesaian berkualiti tinggi untuk masalah kompleks seperti laluan dan penjadualan dengan lebih cekap.

Satu lagi kelebihan adalah potensi untuk ketepatan dan wawasan yang dipertingkatkan. Model Quantum AI boleh meneroka taburan kebarangkalian yang luas dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh algoritma klasik, memeriksa semua kemungkinan hasil dalam superposisi dan bukannya bergantung pada anggaran. Analisis menyeluruh ini boleh membawa kepada ramalan yang lebih tepat dan pengoptimuman yang lebih baik, kerana model kuantum tidak terpaksa memangkas kemungkinan seperti yang sering dilakukan oleh algoritma klasik.

Para penyelidik telah mula membangunkan algoritma pembelajaran mesin kuantum – contohnya, versi kuantum mesin vektor sokongan dan rangkaian neural – yang beroperasi pada litar kuantum. Algoritma ini bertujuan memanfaatkan kesan kuantum untuk meningkatkan pengenalan corak dan analisis data, berpotensi membolehkan AI menemui corak atau penyelesaian yang tersembunyi daripada pengiraan klasik.

Peningkatan Bersama: Sinergi berlaku dua hala – pengkomputeran kuantum boleh meningkatkan AI, manakala AI boleh membantu pengkomputeran kuantum melalui pengoptimuman operasi kuantum, pembetulan ralat, dan pembangunan algoritma.

Perlu diingat bahawa sinergi berlaku dua hala: sama seperti pengkomputeran kuantum boleh meningkatkan AI, AI juga boleh membantu pengkomputeran kuantum. Para penyelidik membincangkan "AI untuk Kuantum" – menggunakan pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan operasi kuantum (seperti pembetulan ralat, kawalan qubit, dan pembangunan algoritma kuantum yang lebih baik) – bersama dengan "Kuantum untuk AI," iaitu menggunakan komputer kuantum untuk menjalankan AI.

Peningkatan bersama ini bermakna setiap teknologi boleh membantu mengatasi kekangan teknologi yang lain, dan bersama-sama mereka boleh membentuk "paradigma pengkomputeran utama" pada masa depan. Namun hari ini, Quantum AI terutamanya tertumpu pada memanfaatkan perkakasan kuantum untuk mempercepatkan tugas AI.

Memahami Quantum AI
Memahami asas Quantum AI dan prinsip pengkomputeran kuantum

Sejarah Ringkas Quantum AI

Idea di sebalik Quantum AI muncul daripada kemajuan berdekad-dekad dalam pengkomputeran kuantum dan kecerdasan buatan. Konsep pengkomputeran kuantum sendiri dicadangkan pada awal 1980-an oleh ahli fizik Richard Feynman, yang mencadangkan menggunakan mekanik kuantum untuk mensimulasikan sistem kompleks yang sukar ditangani oleh komputer klasik.

1980-an

Konsep Pengkomputeran Kuantum

Richard Feynman mencadangkan menggunakan mekanik kuantum untuk simulasi sistem kompleks yang sukar bagi komputer klasik.

1990-an

Algoritma Terobosan

Algoritma Shor menunjukkan komputer kuantum boleh memecahkan penyulitan dengan kelajuan eksponen berbanding komputer klasik.

2013

Makmal Quantum AI

NASA, Google, dan Universities Space Research Association menubuhkan Quantum Artificial Intelligence Lab (QuAIL).

2010-an

Pembelajaran Mesin Kuantum Pertama

Penyelidik mencipta algoritma pembelajaran mesin kuantum pertama dan D-Wave menawarkan komputer kuantum komersial.

Kini

Pendekatan Hibrid

Tumpuan beralih kepada algoritma hibrid kuantum-klasik dengan pelaburan besar oleh syarikat teknologi utama.

Pada 1990-an, algoritma kuantum penting menunjukkan potensi pendekatan ini – paling terkenal adalah algoritma Shor untuk memfaktorkan nombor besar, yang menunjukkan komputer kuantum secara teori boleh memecahkan penyulitan dengan kelajuan eksponen berbanding komputer klasik.

Terobosan ini memberi petunjuk bahawa mesin kuantum mungkin menangani pengiraan tertentu jauh melebihi capaian klasik, mencetuskan minat bagaimana kuasa ini boleh digunakan untuk AI dan pembelajaran mesin.

Menjelang awal 2000-an dan 2010-an, persimpangan pengkomputeran kuantum dan AI mula terbentuk. Pada 2013, NASA, Google, dan Universities Space Research Association menubuhkan Quantum Artificial Intelligence Lab (QuAIL) di Pusat Penyelidikan Ames NASA, khusus untuk meneroka bagaimana pengkomputeran kuantum boleh meningkatkan pembelajaran mesin dan menyelesaikan masalah pengiraan sukar.

Pada masa yang sama, penyelidik mula mencipta algoritma pembelajaran mesin kuantum pertama – percubaan awal untuk memanfaatkan pemproses kuantum mempercepat latihan model AI dan meningkatkan ketepatan. Tempoh ini juga menyaksikan syarikat seperti D-Wave menawarkan komputer kuantum komersial pertama (menggunakan quantum annealing) yang diuji pada tugas pengoptimuman dan berkaitan AI, walaupun dalam kapasiti terhad.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, tumpuan beralih dari teori dan prototaip kepada pendekatan hibrid praktikal untuk Quantum AI. Gergasi teknologi dan institusi penyelidikan di seluruh dunia – termasuk IBM, Google, Intel, Microsoft, dan beberapa syarikat permulaan – sedang membangunkan perkakasan dan perisian kuantum sambil bereksperimen dengan integrasi pengkomputeran kuantum dan klasik.

Contohnya, penyelidikan semasa meneroka penggunaan mesin quantum annealing untuk masalah pengoptimuman tertentu dan komputer kuantum model pintu gerbang untuk aplikasi lebih umum seperti pembelajaran mesin, simulasi kimia, dan sains bahan. Algoritma hibrid kuantum-klasik muncul sebagai langkah perantaraan, di mana pemproses kuantum (QPU) bekerjasama dengan CPU/GPU klasik untuk mengendalikan bahagian pengiraan.

Paradigma hibrid ini jelas dalam teknik seperti variational quantum eigensolver atau rangkaian neural kuantum hibrid, di mana litar kuantum melakukan sebahagian pengiraan dan komputer klasik membimbing pengoptimuman.

Industri kini berada pada titik perubahan – perkakasan kuantum masih baru, tetapi semakin baik, dan terdapat perlumbaan global untuk mencapai kelebihan kuantum (menyelesaikan masalah dunia nyata lebih pantas atau lebih baik dengan komputer kuantum berbanding klasik) dalam aplikasi AI.

Sejarah Ringkas Quantum AI
Sejarah Ringkas pembangunan dan pencapaian Quantum AI

Aplikasi Quantum AI

Quantum AI mempunyai potensi transformasi dalam banyak industri, berkat keupayaannya menangani masalah kompleks dan intensif data dengan kecekapan yang belum pernah terjadi. Berikut adalah beberapa domain utama di mana Quantum AI dijangka memberi impak:

Penjagaan Kesihatan & Farmaseutikal

Quantum AI boleh mempercepatkan penemuan ubat dan penyelidikan bioperubatan dengan ketara. Komputer kuantum mampu mensimulasikan interaksi molekul dan tindak balas kimia pada tahap atom, yang sangat sukar bagi komputer klasik.

Penemuan Ubat

Memodelkan protein kompleks dan molekul ubat dengan lebih tepat untuk mengenal pasti calon yang menjanjikan dengan lebih pantas.

Perubatan Tepat

Menganalisis data genetik dan klinikal dengan cepat untuk pendekatan rawatan yang diperibadikan.

Dengan memodelkan protein kompleks dan molekul ubat dengan lebih tepat, penyelidik boleh mengenal pasti calon ubat yang menjanjikan dengan lebih pantas dan kos yang lebih rendah. Contohnya, analisis berasaskan kuantum boleh membantu mencari rawatan baru dengan menilai bagaimana ubat berpotensi mengikat protein sasaran, atau meningkatkan perubatan tepat dengan menganalisis data genetik dan klinikal dengan cepat.

IBM telah bekerjasama dengan Cleveland Clinic untuk menggunakan pengkomputeran kuantum dalam penemuan ubat dan mengoptimumkan model penjagaan kesihatan, menunjukkan bagaimana Quantum AI boleh membawa kepada penemuan dalam pembangunan rawatan penyakit seperti Alzheimer atau mengoptimumkan penjagaan diperibadikan.

— Kerjasama Penyelidikan IBM

Kewangan & Perbankan

Dalam perkhidmatan kewangan, Quantum AI boleh meningkatkan segala-galanya dari pengoptimuman portfolio hingga pengurusan risiko dan pengesanan penipuan. Masalah pengoptimuman banyak terdapat dalam kewangan (contohnya memilih campuran aset terbaik dalam portfolio, atau mengoptimumkan strategi perdagangan di bawah kekangan) dan algoritma kuantum sesuai untuk meneroka ruang penyelesaian besar ini dengan cekap.

  • Pengoptimuman portfolio dengan kekangan kompleks
  • Pengurusan risiko dan sistem amaran awal
  • Pengesanan penipuan melalui analisis corak
  • Simulasi Monte Carlo dipertingkatkan kuantum
  • Pembangunan penyulitan tahan kuantum

Komputer kuantum boleh menganalisis data kewangan kompleks dan korelasi dengan cara yang mungkin terlepas oleh sistem klasik, berpotensi mengenal pasti corak untuk strategi pelaburan lebih berkesan atau isyarat amaran awal pergerakan pasaran. Quantum AI juga boleh mengukuhkan kriptografi dan keselamatan, kerana teknik kuantum memberi maklumat kepada kaedah penyulitan baru (dan mengancam kaedah lama, mendorong pembangunan penyulitan tahan kuantum).

Institusi kewangan sedang aktif menyelidik algoritma dipertingkatkan kuantum, dengan jangkaan bahawa model risiko kuantum dan simulasi Monte Carlo yang lebih pantas boleh memberikan kelebihan kompetitif dalam ramalan dan membuat keputusan.

Logistik & Rantaian Bekalan

Pengurusan logistik melibatkan masalah laluan, penjadualan, dan inventori yang sangat kompleks. Quantum AI boleh meningkatkan pengoptimuman rantaian bekalan dengan ketara dengan menilai banyak kemungkinan laluan dan senario penjadualan sekaligus.

Pengoptimuman Laluan

Mencari laluan paling cekap untuk armada penghantaran, meminimumkan penggunaan bahan api dan masa penghantaran.

Pengurusan Inventori

Mengimbangi tahap stok dan mengurangkan kos operasi melalui pengoptimuman kombinatorial.

Contohnya, algoritma kuantum boleh mencari laluan paling cekap untuk armada trak penghantaran atau mengoptimumkan jadual penghantaran untuk meminimumkan penggunaan bahan api dan masa penghantaran, sesuatu yang sukar dilakukan secara optimum oleh komputer klasik untuk rangkaian besar. Begitu juga, dalam pengurusan gudang dan inventori, pengoptimuman berasaskan kuantum boleh membantu mengimbangi tahap stok dan mengurangkan kos operasi dengan cepat menyelesaikan tugas pengoptimuman kombinatorial.

IBM melaporkan bahawa Quantum AI sedang digunakan bersama perniagaan untuk mengoptimumkan rantaian bekalan, membawa kepada ramalan permintaan yang lebih tepat, pengurangan kos, dan peningkatan kecekapan.

Insurans & Analisis Risiko

Industri insurans bergantung pada analisis sejumlah besar data dengan interaksi kompleks untuk meramalkan kerugian, menetapkan premium, dan mengesan penipuan. Quantum AI boleh meningkatkan analisis ini dengan memeriksa semua faktor risiko yang saling berkaitan secara serentak.

  • Menilai pelbagai pembolehubah (cuaca, ekonomi, tingkah laku) secara serentak
  • Memperbaiki ketepatan model risiko dan penetapan harga
  • Memungkinkan tawaran insurans yang lebih diperibadikan
  • Pengesanan penipuan masa nyata melalui analisis anomali
  • Mengenal pasti corak penipuan yang terlepas analitik klasik

Contohnya, syarikat insurans boleh menggunakan algoritma kuantum untuk menilai dengan segera bagaimana pelbagai pembolehubah (corak cuaca, indikator ekonomi, tingkah laku pelanggan, dll.) berinteraksi dan mempengaruhi risiko dan penetapan harga insurans. Analisis serentak ini boleh meningkatkan ketepatan model risiko dan membolehkan tawaran insurans yang lebih diperibadikan.

Masalah sukar seperti pengesanan penipuan masa nyata, yang melibatkan penyaringan set data besar untuk anomali halus, juga boleh ditangani dengan lebih berkesan oleh AI dipertingkatkan kuantum, berpotensi mengenal pasti corak penipuan yang terlepas analitik klasik.

Penyelidikan Saintifik & Kejuruteraan

Selain aplikasi perniagaan, Quantum AI berpotensi merevolusikan bidang saintifik seperti sains bahan, kimia, dan kriptografi. Komputer kuantum boleh mensimulasikan sistem mekanik kuantum secara langsung, yang sangat berharga untuk mereka bentuk bahan atau bahan kimia baru (seperti superkonduktor atau pemangkin) yang mengambil masa terlalu lama untuk dianalisis secara klasik.

Sains Bahan

Mereka bentuk superkonduktor dan pemangkin baru melalui simulasi kuantum.

Kejuruteraan Aeroangkasa

Mengoptimumkan konfigurasi aerodinamik dan parameter sistem kompleks.

Sistem Tenaga

Mengoptimumkan pengurusan grid kuasa dan rangkaian pengagihan tenaga.

Dalam bidang seperti aeroangkasa atau tenaga, Quantum AI boleh mengoptimumkan sistem kompleks (contohnya konfigurasi aerodinamik, pengurusan grid kuasa) dengan memproses ruang parameter yang besar dengan cekap. Malah dalam sains asas, analisis data eksperimen yang dipacu AI (contohnya dalam fizik zarah atau astronomi) boleh dipercepatkan oleh kuasa pengkomputeran kuantum.

Asasnya, mana-mana domain yang melibatkan sistem sangat kompleks atau analitik data besar boleh mendapat manfaat – dari pemodelan iklim hingga genomik – dengan menggunakan Quantum AI untuk meneroka penyelesaian yang melebihi capaian pengkomputeran klasik sahaja.

Status Semasa: Banyak aplikasi ini masih dalam peringkat eksperimen atau bukti konsep. Namun, kemajuan adalah pantas dengan pelaburan besar dari kerajaan dan perusahaan di seluruh dunia.

Perlu diingat bahawa banyak aplikasi ini masih dalam peringkat eksperimen atau bukti konsep. Namun, kemajuan adalah pantas. Kerajaan dan perusahaan di seluruh dunia melabur dalam penyelidikan pengkomputeran kuantum, dan demonstrasi awal mengesahkan bahawa AI berasaskan kuantum memang boleh menangani masalah tertentu dengan lebih berkesan.

Contohnya, pasukan Quantum AI Google terkenal mencapai eksperimen keunggulan kuantum pada 2019 (menyelesaikan masalah litar rawak tertentu lebih pantas daripada superkomputer) dan pada 2024 memperkenalkan pemproses kuantum baru bernama Willow, yang dalam satu ujian menyelesaikan masalah dalam beberapa minit yang dianggarkan mengambil superkomputer klasik berbilion tahun.

Walaupun tuntutan sebegini masih diperhalusi dan terhad kepada tugas tertentu, ia menekankan skala potensi kelebihan kuantum yang akhirnya boleh digunakan untuk masalah AI dunia nyata.

Pasaran kuantum menunjukkan banyak kemajuan. Ia adalah pasaran bernilai $35 bilion, dijangka mencapai trilion menjelang 2030. ... lonjakan yang akan kita capai dalam bidang ini akan sangat besar.

— Bryan Harris, CTO di SAS

Dengan kata lain, pakar menjangkakan Quantum AI akan berkembang dengan pesat dalam beberapa tahun akan datang, mengubah cara industri beroperasi.

Aplikasi Quantum AI
Aplikasi Quantum AI dalam pelbagai industri dan sektor

Cabaran dan Pandangan Masa Depan

Walaupun penuh keterujaan, Quantum AI masih di peringkat awal, dan terdapat cabaran besar yang perlu diatasi sebelum ia mencapai potensi penuh.

Kebolehsuaian & Kestabilan Perkakasan

Satu halangan utama ialah kebolehsuaian dan kestabilan perkakasan. Komputer kuantum hari ini terhad dari segi bilangan qubit dan sangat mudah terdedah kepada ralat akibat dekoheren – keadaan kuantum yang rapuh mudah terganggu oleh bunyi persekitaran, menyebabkan qubit kehilangan superposisi atau kejeratan.

Menjaga kestabilan dan bebas ralat qubit cukup lama untuk melakukan pengiraan kompleks adalah cabaran kejuruteraan berterusan. Para penyelidik sedang membangunkan teknik pembetulan ralat dan perkakasan lebih baik (contohnya, meningkatkan masa koheren qubit, seperti yang dirancang oleh IBM), tetapi komputer kuantum tahan ralat yang benar-benar boleh menjalankan algoritma AI besar mungkin masih bertahun lagi.

Selain itu, pemproses kuantum semasa beroperasi dengan hanya puluhan atau beberapa ratus qubit paling banyak, dan banyak aplikasi memerlukan ribuan atau lebih untuk mengatasi sistem klasik dalam tugas praktikal. Meningkatkan skala perkakasan kuantum sambil mengekalkan kestabilan adalah cabaran bukan mudah yang sedang diusahakan secara aktif di makmal di seluruh dunia.

Pembangunan Perisian & Algoritma

Cabaran lain ialah dari segi perisian: algoritma dan kepakaran. Komputer kuantum tidak menjalankan perisian konvensional, dan banyak algoritma AI klasik tidak boleh dipindahkan terus ke persekitaran kuantum tanpa penyesuaian atau pemikiran semula yang signifikan.

Ini bermakna penyelidik mesti membangunkan algoritma kuantum baru atau teknik hibrid yang boleh memanfaatkan perkakasan kuantum dengan berkesan untuk tugas AI. Pengaturcaraan kuantum adalah kemahiran khusus, dan terdapat kekurangan bakat dalam pengkomputeran kuantum.

Ekosistem Berkembang: Rangka kerja sumber terbuka (seperti Qiskit IBM dan Cirq Google) dan program akademik yang berkembang melatih generasi baru jurutera dalam reka bentuk algoritma kuantum.

Walau bagaimanapun, rangka kerja sumber terbuka (seperti Qiskit IBM dan Cirq Google) dan program akademik yang berkembang melatih generasi baru jurutera dalam reka bentuk algoritma kuantum. Lama-kelamaan, alat perisian kuantum yang lebih mesra pengguna dan abstraksi tahap tinggi akan muncul, memudahkan pengamal AI menggunakan pemproses kuantum tanpa perlu menjadi pakar fizik kuantum.

Pendekatan Hibrid

Memandangkan kekangan ini, keadaan seni semasa dalam Quantum AI adalah pendekatan hibrid. Komputer kuantum tidak akan menggantikan komputer klasik; sebaliknya, ia berfungsi sebagai pemproses bersama yang kuat untuk tugas tertentu.

Pendekatan Tradisional

Platform Tunggal

  • Hanya CPU/GPU
  • Pemprosesan berurutan
  • Terhad oleh kekangan klasik
Hibrid Kuantum-Klasik

Pengkomputeran Kolaboratif

  • CPU, GPU, dan QPU bekerja bersama
  • Pengagihan tugas dioptimumkan
  • Gabungan terbaik kedua-dua dunia

Dalam istilah praktikal, CPU, GPU, dan QPU (unit pemprosesan kuantum) bekerja bersama: kerja berat dalam aliran kerja AI diagihkan kepada platform yang paling sesuai untuk setiap bahagian. Contohnya, pemproses kuantum mungkin mengendalikan penjanaan ciri kompleks atau langkah pengoptimuman model pembelajaran mesin, manakala pemproses klasik menguruskan prapemprosesan data dan penggabungan hasil akhir.

Paradigma hibrid ini dijangka berterusan untuk masa depan yang boleh diramal, dengan kerjasama "bahagi dan takluk" kuantum dan klasik menyelesaikan bahagian masalah yang lebih besar. Malah, kita sudah melihat eksperimen dengan pemecut kuantum yang dihubungkan dengan superkomputer klasik dan perkakasan AI.

Apabila teknologi kuantum matang, integrasi ini akan menjadi lebih rapat – sesetengah penyelidik membayangkan cip kuantum bekerja seiring dengan cip klasik dalam kluster pengkomputeran atau persekitaran awan yang sama, mengoptimumkan aliran kerja secara masa nyata.

Prospek Masa Depan

Melihat ke hadapan, masa depan Quantum AI sangat menjanjikan. Kemajuan dalam perkakasan (seperti peningkatan bilangan qubit, kadar ralat lebih baik, dan teknologi qubit baru) dijangka berlaku dalam dekad akan datang, dan setiap peningkatan secara langsung memperluas skop masalah AI yang boleh ditangani oleh komputer kuantum.

2020-an

Fasa Semasa

Demonstrasi eksperimen dan pendekatan hibrid

Akhir 2020-an

Meningkatkan Skala

Mesin kuantum lebih besar dan stabil dengan aplikasi praktikal

2030-an

Tahan Ralat

Pengkomputeran kuantum boleh dipercayai dengan kelebihan kuantum luas

Peta jalan industri (IBM, Google, dan lain-lain) mencadangkan laluan ke mesin kuantum yang lebih besar dan stabil menjelang akhir 2020-an, berpotensi mencapai mercu tanda pengkomputeran kuantum tahan ralat dalam beberapa tahun berikutnya. Apabila penyelidikan ini berkembang dalam 5 hingga 10 tahun akan datang, pakar menjangkakan keuntungan quantum-AI yang besar yang akan mengubah metodologi kita dan menyelesaikan masalah kompleks dengan cara baru.

Kita mungkin akan menyaksikan kelebihan kuantum praktikal awal dalam bidang khusus (mungkin dalam pengoptimuman atau simulasi bahan untuk reka bentuk ubat) dan kemudian impak lebih luas apabila teknologi berkembang.

Pertumbuhan Pelaburan Global Eksponen

Yang penting, pelaburan besar oleh kerajaan dan syarikat di seluruh dunia mempercepat kemajuan. Inisiatif kuantum nasional (di AS, Eropah, China, dll.) dan syarikat seperti IBM, Google, Microsoft, Amazon, Intel, serta syarikat permulaan baru (IonQ, Rigetti, Pasqal, D-Wave, dan lain-lain) sedang melabur sumber untuk menjadikan Quantum AI realiti.

Usaha global ini bukan sahaja membina komputer kuantum, tetapi juga membangunkan algoritma kuantum, infrastruktur perisian, dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menggunakannya dengan berkesan dalam aplikasi AI.

Cadangan Strategik: Konsensus dalam komuniti teknologi ialah organisasi harus mula meneroka Quantum AI sekarang – walaupun hanya untuk eksperimen – supaya bersedia untuk penemuan yang akan datang.

Konsensus dalam komuniti teknologi ialah organisasi harus mula meneroka Quantum AI sekarang – walaupun hanya untuk eksperimen – supaya bersedia untuk penemuan yang akan datang. Pengguna awal sudah mula memposisikan diri untuk mendapat kelebihan kompetitif apabila pengkomputeran kuantum mencapai kematangan.

Cabaran dan Pandangan Masa Depan Quantum AI
Cabaran dan Pandangan Masa Depan pembangunan Quantum AI

Kesimpulan: Revolusi Quantum AI

Secara ringkas, Quantum AI mewakili pertembungan dua teknologi paling transformatif zaman kita – pengkomputeran kuantum dan kecerdasan buatan. Dengan memanfaatkan fenomena kuantum untuk meningkatkan keupayaan AI, ia menjanjikan penyelesaian masalah yang sebelum ini mustahil, dari memecahkan pengoptimuman kompleks hingga memodelkan sistem alam semula jadi yang paling rumit.

Potensi Revolusioner

Menyelesaikan masalah yang sebelum ini mustahil melalui keupayaan AI dipertingkatkan kuantum.

Kemajuan Pesat

Berpindah dari demonstrasi eksperimen ke penyelesaian praktikal dalam beberapa tahun akan datang.

Impak Global

Mengubah perniagaan, sains, dan teknologi dalam semua industri.

Walaupun masih berkembang, Quantum AI berpotensi membentuk semula masa depan AI dan pengkomputeran apabila perkakasan kuantum bertambah baik. Dalam beberapa tahun akan datang, kita boleh menjangkakan Quantum AI beralih dari demonstrasi eksperimen ke penyelesaian praktikal, membuka kemungkinan baru dalam perniagaan, sains, dan lain-lain.

Perjalanan baru bermula, tetapi impaknya sangat besar – menjadikan Quantum AI bidang yang perlu diperhatikan ketika kita memasuki era baru inovasi pengkomputeran.

Terokai lebih banyak artikel berkaitan
140 artikel
Rosie Ha adalah penulis di Inviai, yang pakar berkongsi pengetahuan dan penyelesaian mengenai kecerdasan buatan. Dengan pengalaman dalam penyelidikan dan aplikasi AI dalam pelbagai bidang seperti perniagaan, penciptaan kandungan, dan automasi, Rosie Ha akan menyampaikan artikel yang mudah difahami, praktikal dan memberi inspirasi. Misi Rosie Ha adalah untuk membantu semua orang memanfaatkan AI dengan berkesan bagi meningkatkan produktiviti dan mengembangkan kreativiti.

Komen 0

Tinggalkan Komen

Tiada komen lagi. Jadilah yang pertama memberi komen!

Search