เครือข่ายประสาทเทียมช่วยให้สามารถศึกษายุทธวิธีการปรับแต่งข้อผิดพลาด

ในปี 2016 ซอฟต์แวร์AlphaGo ได้รับรางวัล ใน เกมจาก Go ของผู้เล่นที่ดีที่สุดในโลก กล่าวว่าเกมของGo มีการรวมกันของการเคลื่อนที่มากยิ่งกว่าที่จะมีค่าโดยประมาณเป็นอะตอมในจักรวาลนี้จำเป็นต้องใช้พลังงานมากกว่าการประมวลผลที่จริงจริง แต่ว่า AlphaGo ใช้เครือข่ายประสาทเทียมซึ่งสามารถจดจำแบบการมองมองเห็นแล้วก็แม้กระทั่งความสามารถสำหรับในการเรียนรู้ โปรแกรมนี้สามารถใช้งานเกมได้หลายร้อยหลายพันเกมในช่วงเวลาสั้นๆและก็ยิ่งกว่าผู้เล่นที่เยี่ยมที่สุดในโลก ในเวลานี้นักค้นคว้าจาก Erlangen กำลังใช้โครงข่ายประสาทเทียมชนิดนี้เพื่อวิวัฒนาการศึกษาเกี่ยวกับการปรับแก้ข้อบกพร่องสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เครือข่ายประสาทเทียมเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เอาอย่างการกระทำของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกัน(neurons) – ในกรณีของการศึกษาวิจัยใน Erlangen ราว2,000 เซลล์ประสาทเทียมเชื่อมต่อกัน เราใช้แนวความคิดใหม่ๆจากวิทยาการคอมพิวเตอร์แล้วก็เอาไปใช้กับระบบทางกายภาพ” Florian Marquardt อธิบาย แนวทางการทำแบบนี้ทำให้เรามีผลกำไรจากความคืบหน้าอย่างรวดเร็วในด้านปัญญาประดิษฐ์

โครงข่ายประสาทเทียมสามารถเอาชนะอุบายการปรับแก้ข้อผิดพลาดอื่นๆได้

พื้นที่แรกของแอ็พพลิเคชันคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมดังที่แสดงในเอกสารฉบับปัจจุบันซึ่งประกอบด้วย Thomas Föselซึ่งเป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่สถาบัน Max Planck ในเมือง Erlangen ในรายงานฉบับนี้ทีมแสดงให้เห็นว่าโครงข่ายประสาทเทียมที่มีสถาปัตยกรรมที่ได้รับแรงดลใจจาก AlphaGo สามารถทำความเข้าใจได้ด้วยตัวเองในการทำงานที่ต้องต่อการปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต เช่น การปรับแต่งข้อผิดพลาดของควอนตัม แม้จะมีทิศทางเกี่ยวกับการฝึกอบรมที่เพียงพอวิธีการแบบนี้จะก้าวล้ำไปกับวิธีการการปรับปรุงแก้ไขข้อผิดพลาดอื่นๆ

เพื่อให้เข้าใจในเรื่องสิ่งที่เกี่ยวข้องคุณจำต้องดูที่แนวทางการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม ฐานรากสำหรับข้อมูลควอนตัมเป็นบิตควอนตัมหรือ qubit ไม่ราวกับบิตดิจิทัลทั่วๆไป qubit สามารถนำมาใช้ไม่เพียงแต่ แต่สองรัฐเป็นศูนย์และหนึ่ง แม้กระนั้นยังsuperpositions ของทั้งสองเมือง ในโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีหลาย qubits ที่ซ้อนทับเป็นส่วนใดส่วนหนึ่งของเมืองร่วมกัน สิ่งที่ทำให้พัวพันนี้ชี้แจงถึงพลังการประมวลผลที่ยิ่งใหญ่ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเมื่อกล่าวถึงการจัดการกับปัญหาบางอย่างที่ซับซ้อนซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไปจะถึงวาระที่จะล้มเหลว ข้อผิดพลาดเป็นข้อมูลควอนตัมมีความไวต่อเสียงรบกวนจากสิ่งแวดล้อมมากมาย ลักษณะพิเศษอื่นๆของโลกควอนตัมแสดงว่าข้อมูลควอนตัมอยากการซ่อมแซมตามธรรมดามันก็คือการปรับปรุงแก้ไขข้อบกพร่องด้วยควอนตัม แม้กระนั้นการดำเนินงานที่จำเป็นจะต้องใช้นี้ไม่เพียงแค่ แต่ว่ามีความซับซ้อน แม้กระนั้นจำเป็นต้องปลดปล่อยให้ข้อมูลควอนตัมอยู่ตัวอย่างเช่นเดิม

การปรับปรุงจุดบกพร่องของควอนตัมเหมือนเกม Go กับกฎแปลก

คุณสามารถจินตนาการถึงส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เหมือนกันกับกระดาน Go” Marquardt เอ๋ยถึงแนวความคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังโครงงานของเขาqubits กระจายอยู่ทั่วบอร์ดราวกับชิ้นส่วน แม้กระนั้นมีความแตกต่างที่สำคัญบางสิ่งบางอย่างจากเกมทั่วๆไปของ Go: ส่วนประกอบทั้งหมดทั้งปวงมีการกระจายไปทั่วกระดานและแต่ละชิ้นมีสีขาวด้านหนึ่งแล้วก็มีสีดำอยู่อีกข้าง สีหนึ่งอันสอดคล้องกับสถานะศูนย์อีกอันหนึ่งแล้วก็การเคลื่อนไหวในเกม Quantum Go เกี่ยวพันกับการเปลี่ยนผันส่วนประกอบ ตามกฎของโลกควอนตัมชิ้นนี้ยังสามารถใช้สีผสมสีเทาซึ่งเป็นตัวแทนของการซ้อนแล้วก็การเกี่ยวพันของเมืองควอนตัม

เมื่อเอ่ยถึงการเล่นเกมผู้เล่น – พวกเราจะเรียกคุณว่าอลิซ – ทำให้การเคลื่อนไหวมีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาแบบที่เป็นผู้แทนของรัฐควอนตัมอะไรบางอย่าง นี่คือการทำงานปรับปรุงแก้ไขจุดบกพร่องของควอนตัม ในเวลาเดียวกันฝั่งตรงข้ามของคุณทำทุกอย่างซึ่งสามารถทำลายแบบได้ นี่บ่งบอกถึงถึงเสียงรบกวนที่เกิดจากการแทรกแซงที่จริงจริงของ qubit จากสภาพแวดล้อมของพวกเขา นอกเหนือจากนี้เกม Quantum Go ทำเป็นยากมากมายโดยกฎควอนตัมเฉพาะ: อลิซไม่ได้รับอนุญาตให้ดูไปที่บอร์ดในระหว่างเกม ชายตามองอะไรก็แล้วแต่ที่เผยให้เห็นสถานะของชิ้น qubit ให้คุณทำลายสถานะควอนตัมที่ประณีตและวิจิตรบรรจงซึ่งเกมกำลังครอบครองอยู่ ปัญหาเป็นเธอสามารถเคลื่อนได้ถูกต้องได้ยังไง?