Μια ομάδα της Pasqal ανέπτυξε έναν αυτόνομο πράκτορα τεχνητής νοημοσύνης που μετατρέπει μια περιγραφή στα αγγλικά σε κώδικα κβαντικού υπολογισμού και μπορεί να τον εκτελεί σε πραγματικό κβαντικό υπολογιστή. Το εγχείρημα μειώνει το τεχνικό εμπόδιο για τους ερευνητές, αλλά δείχνει επίσης γιατί η ανθρώπινη επιστημονική κρίση παραμένει απαραίτητη.
Από τη φυσική περιγραφή στον κώδικα
Ο προγραμματισμός κβαντικών υπολογιστών απαιτεί συνήθως γνώσεις τόσο στη φυσική του προβλήματος όσο και στην ιδιαίτερη αρχιτεκτονική του διαθέσιμου υλικού. Η ομάδα της Pasqal, νεοφυούς επιχείρησης κβαντικών υπολογιστών με έδρα το Παρίσι, εκπαίδευσε έναν πράκτορα πάνω στις τεχνικές προδιαγραφές των μηχανών της.
Ο ερευνητής περιγράφει με φυσική γλώσσα το πείραμα που θέλει να πραγματοποιήσει. Ο πράκτορας αναλαμβάνει να μεταφράσει την ιδέα σε κώδικα, να προσαρμόσει το πείραμα στους περιορισμούς του υπολογιστή και να οργανώσει τα βήματα εκτέλεσης. Η προσέγγιση θυμίζει το «vibe coding» στον κλασικό προγραμματισμό, όπου ο χρήστης εξηγεί τι θέλει και ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης παράγει και εκτελεί το πρόγραμμα.
Δοκιμές σε κβαντικές προσομοιώσεις
Οι ερευνητές εστίασαν στις κβαντικές προσομοιώσεις, έναν από τους πιο υποσχόμενους τομείς εφαρμογής της τεχνολογίας. Ένας κβαντικός υπολογιστής μπορεί, θεωρητικά, να προσομοιώσει συστήματα όπως καταλύτες ή υλικά με ασυνήθιστες μαγνητικές ιδιότητες, για τα οποία οι αντίστοιχοι υπολογισμοί μπορεί να είναι υπερβολικά απαιτητικοί για έναν κλασικό υπολογιστή.
Η ομάδα έδωσε στον πράκτορα τρεις εργασίες βασισμένες σε δημοσιευμένες μελέτες φυσικής. Σε δύο από αυτές, το ζητούμενο ήταν να προσομοιωθούν υλικά στα οποία τα άτομα μπορούν να προσανατολίζονται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, όπως μικροσκοπικοί μαγνήτες. Για να γίνει αυτό, το θεωρητικό μοντέλο έπρεπε να μεταφραστεί στη συμπεριφορά μιας μηχανής της Pasqal, η οποία κωδικοποιεί πληροφορίες σε διάταξη ατόμων παγιδευμένων με λέιζερ.
Πριν σταλεί ο κώδικας στο πραγματικό υλικό, ο πράκτορας τον δοκίμαζε σε εικονικές εκδοχές των μηχανών, οι οποίες λειτουργούν σε κλασικούς υπολογιστές. Όταν οι έλεγχοι ολοκληρώνονταν, η εργασία μπορούσε να εκτελεστεί σε κβαντικούς υπολογιστές της Pasqal στο Νταχράν της Σαουδικής Αραβίας ή στο Σέρμπρουκ του Καναδά.
Η ανθρώπινη επίβλεψη παραμένει κρίσιμη
Η αυτοματοποίηση δεν σημαίνει ότι ο πράκτορας μπορεί να λειτουργήσει ως ανεξάρτητος επιστήμονας. Σύμφωνα με την εργασία, σε μία περίπτωση επέλεξε ακατάλληλο μέγεθος προς μέτρηση, ενώ σε άλλη δημιούργησε μια πειστική αλλά λανθασμένη εξήγηση για πρόβλημα στο υλικό. Τα λάθη εντοπίστηκαν επειδή οι ερευνητές έλεγξαν τα αποτελέσματα και τη φυσική τους σημασία.
Αυτό είναι και το βασικό όριο της σημερινής προσέγγισης: η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να αναλάβει μεγάλο μέρος της τεχνικής διαδικασίας, όμως δεν εγγυάται ότι η ερώτηση, η μέτρηση ή η ερμηνεία είναι επιστημονικά σωστές. Η ανθρώπινη παρέμβαση παραμένει απαραίτητη στα κρίσιμα σημεία.
Ένα βήμα προς πιο προσβάσιμη κβαντική έρευνα
Η αξία του συστήματος βρίσκεται στην ταχύτητα και στην προσβασιμότητα. Εργασίες που μέχρι σήμερα απαιτούσαν ομάδα ειδικών στη φυσική και στον κβαντικό προγραμματισμό μπορούν να ξεκινήσουν από μια απλή περιγραφή και να φτάσουν γρηγορότερα σε δοκιμή πραγματικού υλικού.
Το αποτέλεσμα δεν είναι ένας κβαντικός υπολογιστής που προγραμματίζεται χωρίς ειδικούς. Είναι ένα νέο επίπεδο συνεργασίας, όπου ο πράκτορας αναλαμβάνει τη μετάφραση, την προσομοίωση και την εκτέλεση, ενώ ο ερευνητής κρατά την ευθύνη για το αν το πείραμα έχει νόημα και αν τα συμπεράσματα στέκουν. Αν αυτή η ισορροπία βελτιωθεί, η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να επιταχύνει ουσιαστικά την εξερεύνηση εφαρμογών της κβαντικής υπολογιστικής.