QC出场

传统的计算机,是基于二进制系统中编码的数据进行操作的。从本质上看,每一比特的数据都用0和1表示。然而,新一代的量子计算机,完全超越了普通的二进制。

量子计算不局限于0和1,其计算系统还取决于量子比特。通过量子比特,量子计算机打破了传统计算的制约,允许编码的数据同时具有两个状态——即0和1。

AI转角遇到Q:让智能更智能-量子客
图1|量子叠加态(来源:《量子杂志》)

这一现象,称为量子叠加态,它激发了比之前更大的计算能力。然而,在目前的情况下,量子计算的应用在哪里最具意义,它实际上提供了什么好处呢?

毫无疑问,这项技术仍处于早期开发阶段,但是尽管这项技术很新颖,仍然有一批科技猛将可以投资。像IBM、谷歌和微软这样的公司,已经采取了初步措施,投资并采用量子计算。

 

AI跟上

其中,量子计算比较有前途的领域之一就是人工智能。这是因为人工智能在对大数据的分析过程中,产生的误差和不准确度都有很大的提升空间。而量子计算能使我们提升人工智能的算法学习和解释能力。

量子计算如何在人工智能中,特别是在机器学习中准确地提供帮助呢?

事实上,现代机器学习效率和成功程度,在很大程度上取决于给定的数据集。数据集的大小决定了结果的质量,因此,如果信息不够充分,输出的信息也不会可靠。

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图2|庞大数据集(来源:Medium)

由于量子计算已经超越了传统二进制编码系统,因此有可能在数量和多样性方面扩大数据集。通过使用更全面的数据集,可以更好地训练机器学习模型,从而有助于解决现实生活中的问题。

量子计算引入人工智能的另一个改进是“自然语言处理能力”的提高,这种能力允许对文本数据进行更深入的理解和分析。

通过量子计算,算法可以更好地理解文本数据的内容。换句话说,机器将能够真正理解数据背后的含义,分析整个句子和短语,而不仅仅是其字面含义。

 

其他领域

量子计算为特定行业带来的优势也有很多,而且在不久的将来非常有可能实现。

其中,最有希望的突破是在医疗保健领域。由于传统计算机能够容纳和分析的数据量有限,因此量子计算应运而生,以扩大可供研究和比较的,各种分子的规模和种类。

由于分子模拟和比较的过程,是药物开发的基础,量子计算将会设计出更全面、更多样化的模拟过程,来检测药物和人体之间的相互作用,从而突破医学研究的边界。

除此之外,量子计算可以提高模式识别的能力,创建更大的数据集,并提高MRI图像的准确性,从而使医疗人员能够更快地诊断和治疗疾病。

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图3|量子和医疗(来源:福布斯)

与医疗保健中的诊断相类似,量子计算将开启金融业的新大门。

特别是欺诈检测方面,它主要依赖于模式识别来检测欺诈行为。通过检测,量子计算机可以尽早发现欺诈行为,并且由于量子计算机更大的功率和容量,显著提高了分析检测的速度。

除了医疗保健和金融服务外,量子计算还将重新定义“营销”行为。

随着消费者数据集和分析能力的提升,品牌和公司能够实行全新的定制模式,以满足个人客户和用户的需求。

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图4|需求定制(来源:Lynda)

量子计算将使我们有可能在更细微的层面上锁定客户,开展能够准确满足客户需求和偏好的传播活动。

通过提高人工智能对于数据集分析和学习的能力,量子计算将消除数据质量和分析准确性方面的问题,而这些问题仍然是机器学习算法,在应用时出现的障碍。

尽管如今量子计算需要更多的时间,来完成跨行业的集成和应用,但它带来的可能性不管怎么样,都是革命性的和充满希望的。

 

参考链接:

[1]https://www.forbes.com/sites/forbesbusinessdevelopmentcouncil/2020/10/27/how-can-ai-and-quantum-computers-work-together/?sh=496fc3d16ad1

[2]https://www.technologyreview.com/2019/01/29/66141/what-is-quantum-computing/

[3]https://www.ibm.com/blogs/research/2020/09/quantum-industry/

[4]https://www.nytimes.com/2019/10/23/technology/quantum-computing-google.html

[5]https://www.wired.com/story/microsoft-taking-quantum-computers-cloud/

[6]https://www.forbes.com/sites/tomtaulli/2020/08/14/quantum-computing-what-does-it-mean-for-ai-artificial-intelligence/?sh=3456804b3b4c

 

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|编  辑:王嘉雯      |审  校:王新文