Trong một thành tựu đột phá, một hệ thống lượng tử đã vượt trội hơn trí tuệ nhân tạo (AI) cổ điển trong việc phân loại dữ liệu, một lĩnh vực truyền thống bị chi phối bởi các máy móc thông thường. Thành tích đáng chú ý này, do các nhà nghiên cứu từ Đại học Vienna dẫn đầu, không chỉ thể hiện độ chính xác vượt trội mà còn đạt được nó với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn đáng kể.
Đột phá này, được công bố trên tạp chí Nature Photonics, đánh dấu một thời điểm then chốt trong học máy lượng tử. Thí nghiệm của nhóm cho thấy rằng ngay cả các bộ xử lý lượng tử quy mô nhỏ cũng có thể vượt qua các đối tác cổ điển của chúng trong các tác vụ học máy cụ thể, một nền tảng của AI hiện đại. Chìa khóa nằm ở việc sử dụng ánh sáng.
Thiết bị, một bộ xử lý lượng tử quang tử được xây dựng tại Đại học Bách khoa Milan, sử dụng các photon, hoặc các hạt ánh sáng, để thực thi các thuật toán. Nhiệm vụ liên quan đến việc phân loại các loại dữ liệu khác nhau, một quá trình thường được thực hiện bởi các hệ thống AI trong các ứng dụng từ nhận dạng khuôn mặt đến dự báo thời tiết. Thuật toán lượng tử, được thiết kế bởi công ty Quantinuum của Anh, đã tạo ra ít lỗi hơn so với đối thủ cạnh tranh cổ điển của nó.
Hơn nữa, hệ thống lượng tử thể hiện hiệu quả năng lượng vượt trội. Không giống như các máy tính thông thường, vốn yêu cầu một lượng điện đáng kể để xử lý thông tin, các hệ thống quang tử tiêu thụ năng lượng tối thiểu bằng cách hoạt động trực tiếp với ánh sáng. Sự khác biệt này trở nên quan trọng trong một thế giới nơi các mô hình AI ngày càng trở nên mạnh mẽ nhưng cũng ngày càng tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.
Trưởng dự án và nhà khoa học tại Đại học Vienna, Philip Walther, tuyên bố rằng "chúng tôi nhận thấy rằng đối với các tác vụ cụ thể, thuật toán của chúng tôi tạo ra ít lỗi hơn so với đối tác cổ điển của nó." Thành tựu này không chỉ mang tính kỹ thuật mà còn báo hiệu một sự thay đổi mô hình trong lĩnh vực học máy lượng tử đang nổi lên.
Học máy lượng tử khám phá cách các nguyên tắc của vật lý lượng tử có thể tăng cường tốc độ, độ chính xác hoặc hiệu quả của các thuật toán AI. Đột phá này cho thấy rằng điện toán lượng tử có thể cung cấp một giải pháp thay thế nhanh hơn, chính xác hơn và bền vững hơn cho AI truyền thống. Khám phá này mở ra cánh cửa cho các ứng dụng AI hiệu quả và bền vững hơn.