研究人员用量子计算机提升AI预测能力
摘要
# 研究人员用量子计算机提升AI预测能力
来源:[https://www.cnet.com/tech/services-and-software/researchers-use-quantum-computer-to-improve-ai-predictions/](https://www.cnet.com/tech/services-and-software/researchers-use-quantum-computer-to-improve-ai-predictions/)
量子计算机协助AI模型完成在传统计算机上需数周才能算出的计算。
早已用于预测:医生、气象预报员、股票经纪人都靠它“窥视”未来。德国莱布尼茨超算中心的研究人员最近把 AI 模型与一台量子计算机(https://www.cnet.com/tech/computing/four-different-futures-for-quantum-computing-converge-at-nvidia-gtc/)联机实验,让量子电脑协助 AI(https://www.cnet.com/tech/services-and-software/quantum-ai-what-is-it-and-how-does-it-work/)完成自身难以搞定的复杂预测。
https://www.cnet.com/ai-atlas/
伦敦大学学院研究团队周五在《Science Advances》发表成果(https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec5049),称未来量子计算机可帮助 AI 模型在多个行业快速、精准预测,而传统电脑需数周才能算完。
“论文证明,即便今天规模小、噪声多的量子设备,也能增强传统 AI 模型的预测能力。”共同作者、UCL 教授 Peter Coveney 告诉 CNET。
量子计算机(https://www.cnet.com/tech/computing/why-most-quantum-computers-need-to-be-colder-than-space/)与常规电脑(https://www.cnet.com/tech/computing/best-desktop-computer/)差异显著:它能并行计算而非逐步计算,并使用量子比特。经典电脑的最小数据单位“比特”只能表示 0 或 1,而量子比特可凭借叠加态同时表示 0 和 1;两个量子比特还能纠缠在一起。
叠加与纠缠让量子计算机在解决复杂问题时速度远超传统电脑。但量子机极其脆弱,必须维持极低温度,日常应用仍不现实。
尽管当今量子计算机仍处实验阶段且“脾气”不小,它们却有望帮助 AI 攻克过于复杂或耗时的难题。
## 量子优势
研究中的 AI 模型部署在与量子机相连的超算中心超级计算机上。
团队用该组合预测气体与液体在系统中的长期运动与相互作用——气候科学、医学、城市规划均需此类建模。
“我们的新方法在实际场景中展现了‘量子优势’——即量子机性能超越纯经典计算的可能。”共同作者、UCL 博士生 Maida Wang 在新闻稿(https://www.eurekalert.org/news-releases/1124521)中表示。
量子计算机极度敏感,微小环境扰动即可扰乱计算,因此目前多用于研究实验室。
受限于量子硬件,研究人员主要用超算完成工作:AI 模型处理数据,仅在关键一步调用量子机。
量子机完成硬核计算后,把“接力棒”交回 AI,由其收拾残局。
“即便今天噪声大、易出错的量子设备,也能提升基于现代超算数据训练的传统机器学习算法性能。”Coveney 说。
## 解决大问题
把 AI 模型接到量子机做计算听起来天马行空,但医疗领域已有真实案例。
2025 年,Google 称其 Quantum Echoes 算法(https://blog.google/innovation-and-ai/technology/research/quantum-echoes-willow-verifiable-quantum-advantage/)可计算分子结构,为未来药物发现铺路;去年,多伦多大学与 Insilico Medicine 也利用 AI+量子机(https://phys.org/news/2025-01-team-ai-quantum-undruggable-cancer.html)构建靶向“不可成药”癌症的分子。
预测可靠性及庞大数据集仍是挑战,但 Coveney 表示,量子计算机确实能提升复杂预测。
“我们已在着手真实世界应用。”他说。
作者头像 Julian Dossett
Julian 是 CNET 的撰稿人兼前专职作者,报道范围涵盖科技、加密、旅行、体育与商业。其文章曾发表于《新墨西哥杂志》《电视指南》《Mental Floss》及《NextAdvisor with TIME》等纸媒与在线刊物。休息日,他常在阿尔伯克基的 Isotopes 球场看球赛。[查看完整简介](https://www.cnet.com/profiles/jdossett/)
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