La informació quàntica i la intel·ligència artificial són camps de tecnologia d’avantguarda al món actual. En els darrers anys, cada cop són més els investigadors integrats profundament els dos, amb l’objectiu d’aconseguir un càlcul i una presa de decisions més ràpides, precises i més eficients. Va aparèixer intel·ligència artificial quàntica (QAI). Aprofita les propietats especials dels ordinadors quàntics, com la superposició quàntica i l’enredament quàntic, per accelerar l’aprenentatge de màquines i optimitzar els algoritmes per a aplicacions de IA més eficients i precises.
Amb el desenvolupament i l’aplicació d’ordinadors quàntics, s’espera que la intel·ligència artificial quàntica es converteixi en una direcció important de desenvolupament en el camp de la intel·ligència artificial i tingui una àmplia gamma de perspectives d’aplicació en moltes indústries.
Estat de desenvolupament de la indústria de la intel·ligència artificial quàntica
La indústria de la intel·ligència artificial quàntica es troba en una etapa crítica de la investigació i el desenvolupament i el desenvolupament tecnològic precoç, i les institucions i empreses de recerca científica nacionals i estrangeres han augmentat la seva inversió en R + D en informàtica quàntica, intel·ligència artificial i altres camps, i la cadena industrial s'ha pres inicialment. Més de 150 empreses informàtiques quàntiques a tot el món han intentat explorar els escenaris d’investigació i aplicació d’intel·ligència artificial quàntica per promoure conjuntament la construcció de l’ecologia industrial.
1. Aigües amunt de la cadena de la indústria: cobreix el desenvolupament de maquinari bàsic i el desenvolupament de màquines d’informàtica quàntica, amb molts fabricants participants i un desenvolupament relativament madur
La indústria amunt de la intel·ligència artificial quàntica implica principalment la investigació i el desenvolupament i la producció de maquinari bàsic i equips bàsics, i proporciona un suport necessari per a les aplicacions tècniques de Midstream i Downstream. El maquinari bàsic bàsic inclou el sistema de mesurament i control de microones, sistema de refrigeració, components de microones a baixa temperatura, sistema de buit, làser i dispositius òptics, etc. Els dispositius necessaris per al desenvolupament de la màquina de computació quàntica inclouen xips quàntics, sensors quàntics, generadors de números aleatoris quàntics, etc.
2. Mitjà de la cadena industrial: que implica el desenvolupament d’algoritmes i aplicacions d’intel·ligència artificial, les empreses participants exploren activament per guanyar oportunitats de mercat
Els abastos mitjans de la indústria de la intel·ligència artificial quàntica se centren en el desenvolupament profund i la innovació d’algoritmes i aplicacions d’intel·ligència artificial. Moltes startups de programari quàntic exploren l’ús dels avantatges únics de la informàtica quàntica per transformar i optimitzar els algorismes d’intel·ligència artificial tradicionals, amb l’objectiu de trencar el complex coll d’ampolla informàtic que és difícil de resoldre en el marc informàtic clàssic. A més, IBM i altres gegants tecnològics continuaran treballant en plataformes i eines quàntiques en núvol per explorar les possibilitats d’aplicació d’integrar la intel·ligència artificial a la plataforma.
.
La cadena de la intel·ligència artificial quàntica de la indústria aigües avall mostra una imatge d’aplicació de la indústria rica, que abasta la seguretat de la comunicació, la salut mèdica, la tecnologia financera i altres camps. Per exemple, en el camp de la salut mèdica, la intel·ligència artificial quàntica pot accelerar el processament de dades i l’operació d’algoritme, promoure el progrés del diagnòstic i tractament personalitzat, l’anàlisi d’imatges mèdiques, la investigació de fàrmacs i la innovació en desenvolupament i l’assistència quirúrgica i proporcionar un fort suport tècnic per millorar la qualitat i l’eficiència dels serveis mèdics. Actualment, encara s’estan desenvolupant i explorant les aplicacions aigües avall de la intel·ligència artificial quàntica, però es pot preveure que l’espai futur del mercat serà molt ampli.
Escenaris principals d’aplicació de la intel·ligència artificial quàntica
Actualment, la intel·ligència artificial quàntica és relativament rica en l’aplicació de la tecnologia financera, els àmbits biofarmacèutics, mèdics i de salut, i molts bancs, institucions financeres, hospitals i empreses farmacèutiques de casa i de l’estranger han col·laborat amb empreses quàntiques de tecnologia d’intel·ligència artificial per dur a terme pràctiques d’aplicació rellevants. També s’han llançat productes relacionats en el camp de la navegació i la posicionament, i els estudis de cas d’ús també s’han començat als camps de les xarxes de comunicació, la navegació i la posicionament i les ciutats intel·ligents, amb àmplies perspectives de mercat en el futur.
1. Xarxa de comunicació
En comparació amb 5G, 6G s’enfrontaran a problemes informàtics com ara l’optimització empresarial a gran escala, l’optimització de xarxes a gran escala, el processament de senyal a gran escala i la formació del model d’aprenentatge de màquines a gran escala i la computació i els algoritmes clàssics tenen una gran pressió. L’aprenentatge quàntic de màquines té l’avantatge d’una computació paral·lela exponencial de la informàtica quàntica i, de manera natural, té l’avantatge de processar dades massives, que poden aportar processament de senyal, optimització de xarxa i optimització de serveis, proporcionant un nou impuls per a la intel·ligència de xarxa i és un important camp de recerca de la intel·ligència artificial quàntica.
La MIT i la Universitat de Kyung Hee han realitzat estudis de casos sobre l'aplicació de l'aprenentatge de màquines quàntiques en xarxes de 6G de baixa latència ultra-flables. Davant el coll d’ampolla de la potència informàtica de xarxa actual i les necessitats de l’actualització de la xarxa de comunicació futura, China Mobile ha realitzat investigacions i exploracions sobre la viabilitat de l’aplicació d’algoritmes d’aprenentatge de màquines quàntiques en el camp de la comunicació i ha promogut activament l’aplicació de fusió en xarxes 6G.
2. Tecnologia financera
La intel·ligència artificial quàntica millorarà considerablement la velocitat de processament i la profunditat de l’anàlisi de les dades financeres aprofitant la seva potència informàtica més enllà dels ordinadors clàssics, permetent a les institucions financeres captar la dinàmica i les tendències del mercat amb més rapidesa i precisió. En termes d’optimització de la cartera, els algoritmes d’AI poden resoldre amb precisió problemes d’optimització de cartera complexos i adaptar estratègies d’inversió òptimes per a les institucions financeres. La integració de la intel·ligència artificial quàntica amb l’aprenentatge automàtic i l’aprenentatge profund també promourà la transformació intel·ligent dels processos empresarials financers, reduirà els costos operatius i millorarà l’eficiència operativa.
3. Biomèdica
L’IA quàntica pot ajudar a accelerar significativament el procés de descobriment i desenvolupament de fàrmacs simulant i optimitzant les molècules candidats a fàrmacs, millorant la precisió i l’eficiència del cribratge, reduint els costos de recerca i desenvolupament i escurçant els cicles. Ajuda a optimitzar el disseny d’assaigs clínics i a desenvolupar solucions mèdiques personalitzades i proporciona un fort suport a la medicina de precisió. A més, la intel·ligència artificial quàntica també afavorirà la precisió del diagnòstic de malalties i el pla de tractament científic, simulant el procés metabòlic de fàrmacs al cos i la interacció amb l’objectiu, etc., per proporcionar una base científica per al desenvolupament de plans de tractament.
4. Navegació
La combinació d’algoritmes d’intel·ligència artificial i sensors quàntics poden proporcionar una tecnologia passiva passiva no interferida, tot el temps i independent del terreny per proporcionar una navegació en temps real en el cas que els senyals GPS s’interrompin o s’aturin, resolent problemes de navegació quan s’interna o no s’interposa.
Tendència de desenvolupament i il·luminació de la indústria de la intel·ligència artificial quàntica
Actualment, el desenvolupament de la indústria de la intel·ligència artificial quàntica s’enfronta a riscos i reptes, com ara una gran quantitat d’investigació de recerca i desenvolupament i aplicació de capital, no s’han establert models de negoci madurs, els colls d’ampolla tècnics encara no s’han trencat i problemes de privadesa i seguretat de dades.
No obstant això, com a important direcció de desenvolupament de la informació quàntica en el futur, l'atenció del govern i de totes les parts de la cadena de la indústria també ha aportat bones oportunitats de desenvolupament per a la indústria de la intel·ligència artificial quàntica. En els darrers anys, molts governs han proporcionat suport polític i inversió financera per al desenvolupament de la indústria de la intel·ligència artificial quàntica. Des del 2017, el govern xinès va assenyalar clarament el "Pla de desenvolupament de la nova generació d'intel·ligència artificial" que per a la direcció que pot comportar el canvi de paradigma d'intel·ligència artificial, la disposició de l'aprenentatge avançat de les màquines, la informàtica intel·ligent com a cervell, la computació intel·ligent quàntica i altres investigacions teòriques bàsiques de camp creuat. Pel que fa a l’oferta, la combinació d’intel·ligència quàntica i artificial s’ha convertit en un camp calent de l’exploració de la frontera global, i moltes empreses i instituts de recerca científica han augmentat el seu disseny de recerca i han començat a provar l’exploració de la investigació i l’escenari d’aplicacions de l’algorisme d’intel·ligència artificial quàntica. Pel que fa a la demanda, en comparació amb la tecnologia d’intel·ligència artificial clàssica, la tecnologia d’intel·ligència artificial quàntica pot proporcionar solucions de la indústria més ràpides i precises, i la demanda d’indústries clau com ara comunicacions, finances i assistència mèdica impulsa el desenvolupament i l’aplicació de la tecnologia d’intel·ligència artificial quàntica.
Els operadors tenen una gran quantitat d’acumulació de recerca en el camp de la informació quàntica i la intel·ligència artificial i també han començat a realitzar investigacions i exploracions preliminars en el camp de la intel·ligència artificial quàntica i dur a terme investigacions i verificació d’algoritmes d’aprenentatge de màquines quàntiques. En el futur, haurien de continuar reforçant la seva atenció en el camp de la intel·ligència artificial quàntica, combinar els seus propis recursos i avantatges i dur a terme una acumulació de tecnologia relacionada. I mitjançant la cooperació ecològica i altres maneres d’explorar l’aplicació de la comunicació, les finances, la biomedicina i altres camps.