AlphaZero社會(huì)統(tǒng)治量子世界

當(dāng)計(jì)算機(jī)算法AlphaZero學(xué)會(huì)在短短四個(gè)小時(shí)內(nèi)擊敗基于人類專業(yè)知識(shí)的最佳國(guó)際象棋程序時(shí)，國(guó)際象棋界感到驚訝。現(xiàn)在，丹麥奧爾胡斯大學(xué)的一個(gè)研究小組已經(jīng)使用相同的算法來控制量子計(jì)算機(jī) 。
在世界范圍內(nèi) ，許多研究小組正在試圖建造量子計(jì)算機(jī) 。即使我們把世界上所有這些計(jì)算機(jī)組合起來，這樣的計(jì)算機(jī)仍然可以解決一些目前經(jīng)典計(jì)算機(jī)不能解決的問題。
在奧爾胡斯大學(xué) ，他們合作建造量子計(jì)算機(jī) 。因此，在Jacob Kallsen教授的指導(dǎo)下，一個(gè)研究小組剛剛使用計(jì)算機(jī)算法AlphaZero來學(xué)習(xí)控制量子系統(tǒng) 。

文章插圖
【AlphaZero社會(huì)統(tǒng)治量子世界】AlphaZero的有趣之處在于，它可以在沒有任何形式的人類專業(yè)知識(shí)的情況下自行學(xué)習(xí) 。通過這種方式，AlphaZero在圍棋、松木和象棋等游戲中擊敗了人類和專門的計(jì)算機(jī)程序，并通過與自己戰(zhàn)斗學(xué)會(huì)了這樣做。僅僅經(jīng)過四個(gè)小時(shí)的自我對(duì)抗，AlphaZero就擊敗了領(lǐng)先的國(guó)際象棋程序Stockfish 。AlphaZero是如此之好，以至于丹麥大師彼得海恩尼爾森(Peter Heine Nielsen)將該程序比作一種高級(jí)外星物種，它曾到過地球，只是為了在國(guó)際象棋中擊敗我們。
AlphaZero單獨(dú)使用很好——但對(duì)研究人員來說更好。
奧胡斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過計(jì)算機(jī)模擬證明了將AlphaZero應(yīng)用于三個(gè)不同的控制問題的廣泛適用性，每個(gè)控制問題都可能在量子計(jì)算機(jī)中使用。他們的工作最近發(fā)表在《自然量子信息》上。
正如領(lǐng)先的博士生Mogens Dalgaard所描述的那樣，該團(tuán)隊(duì)對(duì)AlphaZero的學(xué)習(xí)能力印象深刻：“當(dāng)我們分析AlphaZero的數(shù)據(jù)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)算法已經(jīng)學(xué)會(huì)利用我們起初沒有考慮的問題的潛在對(duì)稱性。這是一次奇妙的經(jīng)歷。
然而，盡管AlphaZero本身是一種令人印象深刻的算法，但研究團(tuán)隊(duì)在將AlphaZero與一種特殊的量子優(yōu)化算法相結(jié)合時(shí)，仍然取得了最好的結(jié)果。正如雅各布舍森(Jacob Sherson)教授總結(jié)的那樣：“這表明我們?nèi)匀恍枰祟惖募寄芎蛯I(yè)知識(shí)，未來的目標(biāo)應(yīng)該是理解和開發(fā)一種能夠充分利用兩者優(yōu)勢(shì)的混合智能界面。”
為了加快這一領(lǐng)域的發(fā)展，研究小組驚訝地公開了代碼。雅各布舍森(Jacob Sherson)表示，“在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，各大科技公司與量子實(shí)驗(yàn)室和國(guó)際領(lǐng)先大學(xué)取得了聯(lián)系。我建立了未來的合作關(guān)系，并繼續(xù) 。因此，這些方法只有很快在世界各地的實(shí)際實(shí)驗(yàn)中使用，才會(huì)成為現(xiàn)實(shí) 。"
背景，量子計(jì)算機(jī)
量子計(jì)算機(jī)使用量子力學(xué)，這是物理學(xué)的一個(gè)分支，描述了我們宇宙的最小組成部分。在如此小的范圍內(nèi)，規(guī)則是完全不同的。例如，一個(gè)系統(tǒng)一次可以有多個(gè)狀態(tài) 。當(dāng)翻譯成計(jì)算機(jī)語言時(shí)，這意味著量子計(jì)算機(jī)可以一次進(jìn)行多次計(jì)算，大大提高了常規(guī)計(jì)算機(jī)的速度。然而，雖然量子計(jì)算機(jī)的理論已經(jīng)建立，但還沒有人能夠建造一臺(tái)完整的量子計(jì)算機(jī) 。除此之外，這也要求我們提高控制這些系統(tǒng)的能力。

AlphaZero社會(huì)統(tǒng)治量子世界

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