La información cuántica y la inteligencia artificial son campos de tecnología de vanguardia en el mundo de hoy. En los últimos años, cada vez más investigadores han integrado profundamente los dos, con el objetivo de lograr un cálculo y la toma de decisiones más rápidos, más precisos y más eficientes. La inteligencia artificial cuántica (Qai) surgió. Aprovecha las propiedades especiales de las computadoras cuánticas, como la superposición cuántica y el enredo cuántico, para acelerar el aprendizaje automático y optimizar los algoritmos para aplicaciones de IA más eficientes y precisas.
Con el desarrollo y la aplicación de computadoras cuánticas, se espera que la inteligencia artificial cuántica se convierta en una importante dirección de desarrollo en el campo de la inteligencia artificial, y tiene una amplia gama de perspectivas de aplicaciones en muchas industrias.
Estado de desarrollo de la industria de inteligencia artificial cuántica
La industria de inteligencia artificial cuántica se encuentra en una etapa crítica de la investigación y el desarrollo de la tecnología temprana y el avance, y las instituciones y empresas de investigación científica nacional y extranjera han aumentado su inversión en I + D en informática cuántica, inteligencia artificial y otros campos, y la cadena industrial ha tomado forma inicialmente. Más de 150 empresas de computación cuántica en todo el mundo han tratado de explorar la investigación de algoritmo de inteligencia artificial cuántica de investigación y escenarios de aplicación para promover conjuntamente la construcción de la ecología industrial.
1. Aguas arriba de la cadena de la industria: cubre el desarrollo básico de hardware y la máquina de computación cuántica, con muchos fabricantes participantes y un desarrollo relativamente maduro
La industria aguas arriba de la inteligencia artificial cuántica implica principalmente la investigación y el desarrollo y la producción de hardware básico y equipos centrales, y proporciona soporte de hardware necesario para aplicaciones técnicas Midstream y aguas abajo. El hardware básico básico incluye el sistema de medición y control de microondas, sistema de refrigeración, componentes de microondas de baja temperatura, sistema de vacío, dispositivos láser y ópticos, etc. Los dispositivos requeridos para el desarrollo de la máquina de computación cuántica incluyen chips cuánticos, sensores cuánticos, generadores de números aleatorios, etc.
2. Midstream de la cadena industrial: involucrando el desarrollo de algoritmos y aplicaciones de inteligencia artificial, las empresas participantes están explorando activamente las oportunidades de mercado
Los alcances intermedios de la industria de inteligencia artificial cuántica se centran en el desarrollo profundo y la innovación de los algoritmos y aplicaciones de inteligencia artificial. Muchas nuevas empresas de software cuántico exploran el uso de las ventajas únicas de la computación cuántica para transformar y optimizar los algoritmos tradicionales de inteligencia artificial, con el objetivo de romper el complejo cuello de botella que es difícil de resolver bajo el marco informático clásico. Además, IBM y otros gigantes de la tecnología continuarán trabajando en plataformas y herramientas en la nube cuántica para explorar las posibilidades de aplicaciones de integrar la inteligencia artificial en la plataforma.
3. Agustream de la cadena industrial: se ha aplicado preliminarmente en seguridad de la comunicación, salud médica, tecnología financiera y otros campos, y tiene perspectivas prometedoras de desarrollo
La cadena industrial posterior de la inteligencia artificial cuántica muestra una rica imagen de aplicación de la industria, que cubre la seguridad de la comunicación, la salud médica, la tecnología financiera y otros campos. Por ejemplo, en el campo de la salud médica, la inteligencia artificial cuántica puede acelerar el procesamiento de datos y la operación del algoritmo, promover el progreso del diagnóstico y tratamiento personalizados, el análisis de imágenes médicas, la investigación de medicamentos y la innovación del desarrollo y la asistencia quirúrgica, y proporcionar un fuerte apoyo técnico para mejorar la calidad y la eficiencia de los servicios médicos. En la actualidad, las aplicaciones aguas abajo de la inteligencia artificial cuántica aún se están desarrollando y explorando, pero se puede predecir que el espacio de mercado futuro será muy amplio.
Escenarios principales de aplicación de inteligencia artificial cuántica
En la actualidad, la inteligencia artificial cuántica es relativamente rica en la aplicación de tecnología financiera, campos biofarmacéuticos, médicos y de salud, y muchos bancos, instituciones financieras, hospitales y compañías farmacéuticas en el hogar y en el extranjero han cooperado con las empresas de tecnología de inteligencia artificial cuántica para llevar a cabo prácticas de aplicación relevantes. También se han lanzado productos relacionados en el campo de la navegación y el posicionamiento, y los estudios de casos de uso también han comenzado en los campos de las redes de comunicación, la navegación y el posicionamiento, y las ciudades inteligentes, con amplias perspectivas de mercado en el futuro.
1. Red de comunicación
En comparación con 5G, 6G enfrentará problemas de computación, como la optimización empresarial a mayor escala, la optimización de red a mayor escala, el procesamiento de señales a mayor escala y el entrenamiento de modelos de aprendizaje automático a gran escala y la computación y los algoritmos clásicos enfrentan una gran presión. Quantum Machine Learning tiene la ventaja de la computación paralela exponencial de la computación cuántica, y naturalmente tiene la ventaja de procesar datos masivos, lo que puede traer el procesamiento de señales, la optimización de la red y la optimización de servicios, proporcionando un nuevo impulso para la inteligencia de la red, y es un importante campo de investigación de inteligencia artificial cuántica.
La Universidad MIT y Kyung Hee ha realizado estudios de casos de uso sobre la aplicación de aprendizaje automático cuántico en redes 6G de baja latencia ultra confiables. Ante el cuello de botella de la potencia informática de la red actual y las necesidades de la actualización de la red de comunicación futura, China Mobile ha llevado a cabo investigaciones y exploración sobre la viabilidad de la aplicación de los algoritmos de aprendizaje automático cuántico en el campo de la comunicación, y ha promovido activamente la aplicación de fusión en redes 6G.
2. Tecnología financiera
La inteligencia artificial cuántica mejorará en gran medida la velocidad de procesamiento y la profundidad de análisis de los datos financieros aprovechando su poder informático más allá de las computadoras clásicas, permitiendo a las instituciones financieras capturar la dinámica del mercado y las tendencias de manera más rápida y precisa. En términos de optimización de cartera, los algoritmos de IA pueden resolver con precisión problemas complejos de optimización de cartera y adaptar estrategias de inversión óptimas para las instituciones financieras. La integración de la inteligencia artificial cuántica con el aprendizaje automático y el aprendizaje profundo también promoverá la transformación inteligente de los procesos comerciales financieros, reducirá los costos operativos y mejorará la eficiencia operativa.
3. Biomédico
Quantum AI puede ayudar a acelerar significativamente el proceso de descubrimiento y desarrollo de fármacos simulando y optimizando las moléculas candidatas de fármacos, mejorando la precisión y la eficiencia de la detección, reduciendo los costos de investigación y desarrollo y ciclos de acortamiento. Ayuda a optimizar el diseño de ensayos clínicos y desarrollar soluciones médicas personalizadas, y proporciona un fuerte apoyo para la medicina de precisión. Además, la inteligencia artificial cuántica también promoverá la precisión del diagnóstico de la enfermedad y el plan de tratamiento científico, al simular el proceso metabólico de los medicamentos en el cuerpo, y la interacción con el objetivo, etc., para proporcionar una base científica para el desarrollo de planes de tratamiento.
4. Navegación
La combinación de algoritmos de inteligencia artificiales y sensores cuánticos puede proporcionar una tecnología pasiva independiente de terreno no interferente, para proporcionar problemas de navegación para proporcionar las señales de GPS en tiempo real en el caso de que las señales GPS se interrumpan o se detengan, resolviendo problemas de navegación cuando las señales de GPS se interfieren o no están disponibles.
Tendencia de desarrollo e iluminación de la industria de inteligencia artificial cuántica
En la actualidad, el desarrollo de la industria de inteligencia artificial cuántica se enfrenta a riesgos y desafíos, como una gran cantidad de investigación y inversión y inversión de capital de aplicaciones, no se han establecido modelos comerciales maduros, los cuellos de botella técnicos aún no se han roto y los problemas de privacidad y seguridad de datos.
Sin embargo, como una importante dirección de desarrollo de la información cuántica en el futuro, la atención del gobierno y todas las partes en la cadena de la industria también ha traído buenas oportunidades de desarrollo para la industria de inteligencia artificial cuántica. En los últimos años, muchos gobiernos han brindado apoyo político e inversión financiera para el desarrollo de la industria de inteligencia artificial cuántica. Ya en 2017, el gobierno chino señaló claramente en la "nueva generación del plan de desarrollo de inteligencia artificial" que para la dirección que puede conducir al cambio de paradigma de inteligencia artificial, el diseño de aprendizaje automático avanzado de aprendizaje automático avanzado, computación inteligente de cerebro, computación inteligente cuántica y otras investigaciones teóricas básicas de campo cruzado. Por el lado de la oferta, la combinación de inteligencia cuántica y artificial se ha convertido en un campo caliente de la exploración de fronteras globales, y muchas empresas e institutos de investigación científica han aumentado su diseño de investigación y han comenzado a probar la investigación de algoritmo de inteligencia artificial cuántica y la exploración de escenarios de aplicaciones. Por el lado de la demanda, en comparación con la tecnología clásica de inteligencia artificial, la tecnología de inteligencia artificial cuántica puede proporcionar soluciones de la industria más rápidas y precisas, y la demanda de industrias clave como las comunicaciones, las finanzas y la atención médica impulsa el desarrollo y la aplicación de la tecnología de inteligencia artificial cuántica.
Los operadores tienen una gran cantidad de acumulación de investigación en el campo de la información cuántica y la inteligencia artificial, y también han comenzado a realizar investigaciones y exploración preliminares en el campo de la inteligencia artificial cuántica, y llevar a cabo la investigación y verificación de algoritmos de aprendizaje automático cuántico. En el futuro, deben continuar fortaleciendo su atención al campo de la inteligencia artificial cuántica, combinar sus propios recursos y ventajas, y llevar a cabo la acumulación de tecnología relacionada. Y a través de la cooperación ecológica y otras formas de explorar la aplicación de comunicación, finanzas, biomedicina y otros campos.