اطلاعات کوانتومی و هوش مصنوعی هر دو زمینه های پیشرفته فناوری در جهان هستند. در سالهای اخیر ، محققان بیشتر و بیشتر این دو را با هدف دستیابی به محاسبه سریعتر ، دقیق تر و کارآمدتر و تصمیم گیری ، عمیقاً یکپارچه کرده اند. هوش مصنوعی کوانتومی (QAI) به وجود آمد. این خصوصیات ویژه رایانه های کوانتومی ، مانند ابر کوانتومی و درهم آمیختگی کوانتومی را برای تسریع در یادگیری ماشین و بهینه سازی الگوریتم ها برای برنامه های کارآمدتر و دقیق تر AI اعمال می کند.
با توسعه و کاربرد رایانه های کوانتومی ، انتظار می رود هوش مصنوعی کوانتومی به یک جهت توسعه مهم در زمینه هوش مصنوعی تبدیل شود و در بسیاری از صنایع طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی دارد.
وضعیت توسعه صنعت هوش مصنوعی کوانتومی
صنعت هوش مصنوعی کوانتومی در مرحله مهمی از تحقیق و توسعه و پیشرفت در فن آوری اولیه قرار دارد و مؤسسات تحقیقاتی علمی داخلی و خارجی و شرکت ها سرمایه گذاری تحقیق و توسعه خود را در محاسبات کوانتومی ، هوش مصنوعی و سایر زمینه ها افزایش داده اند و زنجیره صنعتی در ابتدا شکل گرفته است. بیش از 150 شرکت محاسبات کوانتومی در سراسر جهان سعی کرده اند تحقیقات الگوریتم هوش مصنوعی کوانتومی و سناریوهای کاربردی را برای ارتقاء مشترک در ساخت محیط زیست صنعتی کشف کنند.
1. بالادست زنجیره صنعت: توسعه دستگاههای محاسباتی سخت افزاری و کوانتومی اساسی ، با بسیاری از تولید کنندگان شرکت کننده و توسعه نسبتاً بالغ
صنعت بالادست هوش مصنوعی کوانتومی عمدتاً شامل تحقیق و توسعه و تولید تجهیزات اساسی و تجهیزات اصلی است و پشتیبانی سخت افزاری لازم را برای برنامه های فنی میان دست و پایین دست فراهم می کند. سخت افزار اصلی اصلی شامل سیستم اندازه گیری و کنترل مایکروویو ، سیستم تبرید ، اجزای مایکروویو با درجه حرارت پایین ، سیستم خلاء ، دستگاه های لیزر و نوری و غیره است. دستگاه های مورد نیاز برای توسعه دستگاه محاسبات کوانتومی شامل تراشه های کوانتومی ، سنسورهای کوانتومی ، ژنراتورهای تعداد تصادفی کوانتومی و غیره هستند.
2. میانی زنجیره صنعتی: شامل توسعه الگوریتم ها و برنامه های هوش مصنوعی ، شرکت های شرکت کننده به طور فعال در حال کاوش برای کسب فرصت های بازار هستند
میانه های میانه صنعت هوش مصنوعی کوانتومی بر توسعه عمیق و نوآوری الگوریتم ها و برنامه های هوش مصنوعی متمرکز است. بسیاری از راه اندازی های نرم افزاری کوانتومی استفاده از مزایای منحصر به فرد محاسبات کوانتومی را برای تبدیل و بهینه سازی الگوریتم های هوش مصنوعی سنتی ، با هدف از بین بردن تنگناهای محاسباتی پیچیده که حل آن در چارچوب محاسبات کلاسیک دشوار است ، کشف می کنند. علاوه بر این ، IBM و سایر غول های فناوری به کار بر روی سیستم عامل ها و ابزارهای کوانتومی برای کشف امکانات کاربردی ادغام هوش مصنوعی در سیستم عامل ادامه خواهند داد.
3. پایین دست زنجیره صنعتی: به طور مقدماتی در امنیت ارتباطات ، بهداشت پزشکی ، فناوری مالی و سایر زمینه ها به کار گرفته شده است و چشم انداز توسعه امیدوار کننده ای دارد
زنجیره صنعت پایین دست از هوش مصنوعی کوانتومی یک تصویر غنی از صنعت را نشان می دهد که امنیت ارتباطات ، بهداشت پزشکی ، فناوری مالی و سایر زمینه ها را پوشش می دهد. به عنوان مثال ، در زمینه بهداشت پزشکی ، هوش مصنوعی کوانتومی می تواند پردازش داده ها و عملکرد الگوریتم را تسریع کند ، پیشرفت تشخیص و درمان شخصی ، تجزیه و تحلیل تصویر پزشکی ، نوآوری در مورد دارو و توسعه دارو و کمک های جراحی را ترویج کند و پشتیبانی فنی شدیدی را برای بهبود کیفیت و کارآیی خدمات پزشکی ارائه دهد. در حال حاضر ، برنامه های پایین دست از هوش مصنوعی کوانتومی هنوز در حال توسعه و کاوش هستند ، اما می توان پیش بینی کرد که فضای بازار آینده بسیار گسترده خواهد بود.
سناریوهای اصلی برنامه هوش مصنوعی کوانتومی
در حال حاضر ، هوش مصنوعی کوانتومی نسبت به کاربرد فناوری مالی ، زمینه های بیو دارویی ، پزشکی و بهداشتی و بسیاری از بانک ها ، موسسات مالی ، بیمارستان ها و شرکت های دارویی در داخل و خارج از کشور با شرکت های فناوری اطلاعات مصنوعی کمکی همکاری کرده اند تا روشهای کاربردی مربوطه را انجام دهند. محصولات مرتبط نیز در زمینه ناوبری و موقعیت یابی راه اندازی شده اند و استفاده از مطالعات موردی نیز در زمینه های شبکه های ارتباطی ، ناوبری و موقعیت یابی و شهرهای هوشمند با چشم انداز گسترده بازار در آینده آغاز شده است.
1. شبکه ارتباطی
در مقایسه با 5G ، 6G با مشکلات محاسباتی مانند بهینه سازی کسب و کار در مقیاس بزرگتر ، بهینه سازی شبکه در مقیاس بزرگتر ، پردازش سیگنال در مقیاس بزرگتر و آموزش مدل یادگیری ماشین در مقیاس بزرگ و محاسبات کلاسیک و الگوریتم ها با فشار زیادی روبرو خواهد شد. یادگیری ماشین کوانتومی از مزیت محاسبات موازی نمایی محاسبات کوانتومی برخوردار است و به طور طبیعی از مزیت پردازش داده های عظیم برخوردار است ، که می تواند پردازش سیگنال ، بهینه سازی شبکه و بهینه سازی خدمات را به همراه آورد ، انگیزه جدیدی را برای هوش شبکه فراهم کند و یک زمینه مهم تحقیقاتی از هوش مصنوعی کوانتومی است.
دانشگاه MIT و Kyung Hee از مطالعات موردی در مورد استفاده از یادگیری ماشین کوانتومی در شبکه های 6G با تأخیر فوق العاده قابل اعتماد استفاده کرده اند. چین موبایل در مواجهه با تنگنا قدرت محاسبات شبکه فعلی و نیازهای به روزرسانی شبکه ارتباطات آینده ، تحقیق و اکتشافی را در مورد امکان سنجی الگوریتم های یادگیری ماشین کوانتومی در زمینه ارتباطات انجام داده و به طور فعال برنامه فیوژن را در شبکه های 6G ترویج می کند.
2. فناوری مالی
هوش مصنوعی کوانتومی با بهره گیری از قدرت محاسبات خود فراتر از رایانه های کلاسیک ، سرعت پردازش و عمق تجزیه و تحلیل داده های مالی را تا حد زیادی افزایش می دهد و به مؤسسات مالی این امکان را می دهد تا پویایی و روندهای بازار را سریعتر و دقیق تر ضبط کنند. از نظر بهینه سازی نمونه کارها ، الگوریتم های هوش مصنوعی می توانند مشکلات بهینه سازی نمونه کارها را به طور دقیق حل کنند و استراتژی های سرمایه گذاری بهینه را برای موسسات مالی متناسب کنند. ادغام هوش مصنوعی کوانتومی با یادگیری ماشین و یادگیری عمیق ، تحول هوشمندانه فرآیندهای تجاری مالی ، کاهش هزینه های عملیاتی و بهبود کارآیی عملیاتی را تقویت می کند.
3.
Quantum AI می تواند با شبیه سازی و بهینه سازی مولکول های کاندیدای دارو ، بهبود دقت و کارآیی غربالگری ، کاهش هزینه های تحقیق و توسعه و کاهش چرخه ، به سرعت بخشیدن به روند کشف و توسعه دارو کمک کند. این امر به بهینه سازی طراحی کارآزمایی بالینی و تدوین راه حل های پزشکی شخصی کمک می کند و از داروی دقیق پشتیبانی می کند. علاوه بر این ، هوش مصنوعی کوانتومی همچنین با شبیه سازی روند متابولیک داروها در بدن و تعامل با هدف و غیره ، دقت تشخیص بیماری و برنامه درمانی علمی را ترویج می کند تا یک پایه علمی برای تهیه برنامه های درمانی فراهم شود.
4. ناوبری
ترکیبی از الگوریتم های هوش مصنوعی و سنسورهای کوانتومی می تواند یک فناوری غیرفعال غیر مداحی ، همه هوایی و مستقل از زمین را فراهم کند تا در صورت قطع یا متوقف شدن سیگنال های GPS ، ناوبری در زمان واقعی فراهم شود و مشکلات ناوبری را در هنگام دخالت سیگنال های GPS با یا در دسترس نیست.
روند توسعه و روشنگری صنعت هوش مصنوعی کوانتومی
در حال حاضر ، توسعه صنعت هوش مصنوعی کوانتومی با خطرات و چالش هایی مانند تعداد زیادی از تحقیق و توسعه و سرمایه گذاری سرمایه گذاری روبرو است ، مدلهای تجاری بالغ ایجاد نشده اند ، تنگناهای فنی هنوز شکسته نشده اند و حریم خصوصی داده ها و مسائل امنیتی.
با این حال ، به عنوان یک جهت توسعه مهم اطلاعات کوانتومی در آینده ، توجه دولت و همه احزاب در زنجیره صنعت نیز فرصت های توسعه خوبی را برای صنعت هوش مصنوعی کوانتومی به ارمغان آورده است. در سالهای اخیر ، بسیاری از دولت ها برای توسعه صنعت اطلاعات مصنوعی کوانتومی ، پشتیبانی از سیاست و سرمایه گذاری مالی را ارائه داده اند. در اوایل سال 2017 ، دولت چین به وضوح در "نسل جدید برنامه توسعه هوش مصنوعی" خاطرنشان كرد كه برای مسیری كه ممكن است منجر به تغییر الگوی هوش مصنوعی شود ، طرح آینده نگر از یادگیری ماشینی پیشرفته ، محاسبات هوشمند مغز ، محاسبات هوشمند كانتومی و سایر تحقیقات اساسی نظری. از طرف عرضه ، ترکیبی از هوش کوانتومی و مصنوعی به یک زمینه داغ اکتشافات جهانی مرز تبدیل شده است ، و بسیاری از شرکت ها و مؤسسات تحقیقاتی علمی طرح تحقیقاتی خود را افزایش داده و شروع به امتحان کردن الگوریتم هوش مصنوعی کوانتومی و اکتشاف سناریوی کاربردی می کنند. از طرف تقاضا ، در مقایسه با فناوری هوش مصنوعی کلاسیک ، فناوری هوش مصنوعی کوانتومی می تواند راه حل های سریعتر و دقیق تر صنعت را ارائه دهد و تقاضا از صنایع کلیدی مانند ارتباطات ، امور مالی و مراقبت های پزشکی باعث توسعه و کاربرد فناوری اطلاعاتی مصنوعی کوانتومی می شود.
اپراتورها در زمینه اطلاعات کوانتومی و هوش مصنوعی تعداد زیادی از تجمع تحقیقاتی دارند و همچنین شروع به انجام تحقیقات و اکتشافات اولیه در زمینه هوش مصنوعی کوانتومی کرده و تحقیقات و تأیید الگوریتم های یادگیری ماشین کوانتومی را انجام داده اند. در آینده ، آنها باید به تقویت توجه خود به حوزه هوش مصنوعی کوانتومی ، ترکیب منابع و مزایای خود و انجام انباشت فناوری مرتبط ادامه دهند. و از طریق همکاری های زیست محیطی و راه های دیگر برای کشف کاربرد ارتباطات ، امور مالی ، زیست پزشکی و سایر زمینه ها.