โครงข่ายประสาทเทียมช่วยทำให้สามารถทำความเข้าใจกลยุทธ์การปรับแก้ข้อผิดพลาด

ในปี 2016 ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์AlphaGo ได้รับรางวัล ใน เกมจาก Go ของผู้เล่นที่ดีเยี่ยมที่สุดในโลก ระบุว่าเกมของGo มีการรวมกันของการเคลื่อนที่มากยิ่งกว่าที่จะมีค่าราวๆเป็นอะตอมในจักรวาลนี้จำเป็นต้องใช้พลังงานมากยิ่งกว่าการประมวลผลที่จริงจริง แม้กระนั้น AlphaGo ใช้โครงข่ายประสาทเทียมซึ่งสามารถจดจำรูปแบบการมองมองเห็นและก็กระทั่งความสามารถสำหรับเพื่อการเรียนรู้ โปรแกรมนี้สามารถใช้งานเกมได้หลายร้อยหลายพันเกมในระยะเวลาสั้นๆและยิ่งกว่าผู้เล่นที่ดีที่สุดในโลก ในเวลานี้นักวิจัยจาก Erlangen กำลังใช้เครือข่ายประสาทเทียมประเภทนี้เพื่อวิวัฒนาการเรียนรู้เกี่ยวกับการแก้ไขข้อผิดพลาดสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม

โครงข่ายประสาทเทียมเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เลียนแบบการกระทำของเซลล์ประสาทที่เชื่อมต่อกัน(neurons) – ในกรณีของการศึกษาวิจัยใน Erlangen ประมาณ2,000 เซลล์ประสาทเทียมเชื่อมต่อกัน เราใช้แนวคิดใหม่ๆจากวิทยาการคอมพิวเตอร์แล้วก็เอาไปใช้กับระบบทางกายภาพ” Florian Marquardt ชี้แจง วิธีการทำแบบนี้ทำให้เรามีผลกำไรจากความคืบหน้าอย่างรวดเร็วในด้านปัญญาประดิษฐ์

เครือข่ายประสาทเทียมสามารถเอาชนะอุบายการปรับแก้ข้อผิดพลาดอื่นๆได้

พื้นที่แรกของแอ็พพลิเคชันคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมตามที่แสดงในเอกสารฉบับล่าสุดซึ่งมี Thomas Föselซึ่งเป็นนิสิตปริญญาเอกที่สถาบัน Max Planck ในเมือง Erlangen ในรายงานฉบับนี้ทีมทำให้เห็นว่าโครงข่ายประสาทเทียมที่มีสถาปัตยกรรมที่ได้รับแรงจูงใจจาก AlphaGo สามารถทำความเข้าใจได้ด้วยตัวเองในการดำเนินงานที่ต้องต่อการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต อาทิเช่น การปรับแก้จุดบกพร่องของควอนตัม แม้จะมีทิศทางกล่าวถึงการฝึกอบรมที่พอเพียงวิธีนี้จะก้าวล้ำไปกับแผนการการแก้ไขจุดบกพร่องอื่นๆ

เพื่อเข้าใจในเรื่องสิ่งที่เกี่ยวข้องคุณจะต้องดูที่แนวทางการทำงานของคอมพิวเตอร์ควอนตัม ฐานรากสำหรับข้อมูลควอนตัมคือบิตควอนตัมหรือ qubit ไม่เสมือนบิตดิจิทัลทั่วไป qubit สามารถประยุกต์ใช้ไม่เพียง แต่สองเมืองเป็นศูนย์และหนึ่ง แม้กระนั้นยังsuperpositions ของทั้งคู่รัฐ ในโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีหลาย qubits ที่ซ้อนทับเป็นส่วนหนึ่งของรัฐด้วยกัน สิ่งที่ทำให้เกี่ยวพันนี้อธิบายถึงพลังการประมวลผลที่ยิ่งใหญ่ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเมื่อพูดถึงการจัดการปัญหาบางอย่างที่ซับซ้อนซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วๆไปใกล้จะถึงวาระที่จะล้มเหลว ข้อบกพร่องเป็นข้อมูลควอนตัมมีความไวต่อเสียงรบกวนจากสภาพแวดล้อมมากมาย ลักษณะพิเศษอื่นๆของโลกควอนตัมแสดงว่าข้อมูลควอนตัมต้องการการซ่อมแซมตามธรรมดานั่นก็คือการปรับแต่งจุดบกพร่องด้วยควอนตัม อย่างไรก็แล้วแต่การดำเนินการที่ควรต้องใช้นี้ไม่เพียงแค่ แต่มีความสลับซับซ้อน แต่ว่าจำต้องปลดปล่อยให้ข้อมูลควอนตัมอยู่ได้แก่เดิม

การปรับปรุงแก้ไขจุดบกพร่องของควอนตัมเสมือนเกม Go กับกฎแปลก

คุณสามารถจินตนาการถึงส่วนประกอบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เหมือนกับบอร์ด Go” Marquardt เอ่ยถึงแนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังแผนการของเขาqubits กระจัดกระจายอยู่ทั่วบอร์ดเสมือนส่วนประกอบ แต่มีความไม่เหมือนที่สำคัญอะไรบางอย่างจากเกมทั่วไปของ Go: องค์ประกอบทั้งสิ้นมีการกระจัดกระจายไปทั่วบอร์ดแล้วก็แต่ละชิ้นมีสีขาวด้านหนึ่งแล้วก็มีสีดำอยู่อีกข้าง สีหนึ่งอันสอดคล้องกับสถานะศูนย์อีกอันหนึ่งและการเคลื่อนไหวในเกม Quantum Go เกี่ยวเนื่องกับการกลับผันส่วนประกอบ ตามกฎของโลกควอนตัมชิ้นนี้ยังสามารถใช้สีผสมสีเทาซึ่งเป็นตัวแทนของการซ้อนและการพัวพันของรัฐควอนตัม

เมื่อเอ๋ยถึงการเล่นเกมผู้เล่น – พวกเราจะเรียกคุณว่าอลิซ – ทำให้การเคลื่อนไหวมีจุดมุ่งหมายเพื่อรักษาแบบอย่างที่เป็นตัวแทนของรัฐควอนตัมบางอย่าง นี่คือการดำเนินงานปรับแต่งข้อผิดพลาดของควอนตัม ในเวลาเดียวกันคู่อริของคุณทำทุกสิ่งทุกอย่างซึ่งสามารถทำลายแบบอย่างได้ นี่แสดงให้เห็นถึงเสียงดังรบกวนที่เกิดขึ้นจากการคั่นแซงที่แท้จริงของ qubit จากสภาพแวดล้อมของพวกเขา ยิ่งกว่านั้นเกม Quantum Go ทำเป็นยากมากมายโดยกฎควอนตัมเฉพาะ: อลิซไม่ได้รับอนุญาตให้มองดูไปที่บอร์ดในระหว่างเกม เหลือบมองอะไรก็แล้วแต่ที่เปิดเผยให้มองเห็นสถานะของชิ้น qubit ให้เธอทำลายสถานะควอนตัมที่ประณีตบรรจงซึ่งเกมกำลังถือครองอยู่ ปัญหาคือคุณสามารถขยับเขยื้อนได้ถูกต้องได้ยังไง?