Kompjuteri kuantik zgjidh një problem matematikor 48-vjeçar

Kompjuterët kuantikë nuk janë më vetëm makina për përpunimin e numrave, por po bëhen të aftë edhe për arsyetim logjik matematikor.

Një ekip shkencëtarësh nga Universiteti Zhejiang dhe Universiteti Tsinghua në Kinë, duke përdorur një procesor kuantik me 121 kubitë, ka arritur të provojë dy teorema matematikore.

Njëri prej tyre ishte një problem i paraqitur në Olimpiadën Ndërkombëtare të Matematikës në vitin 1978, shkruan Science Alert.

Rëndësia e këtij arritjeje nuk qëndron te saktësia e zgjidhjes, e cila tashmë ishte e njohur, dhe as te shpejtësia e përpunimit, pasi kompjuterët klasikë mund t’i zgjidhin probleme të tilla shumë shpejt. Rëndësia qëndron në faktin se hardueri kuantik është përdorur për herë të parë për të kryer një arsyetim të tillë logjik.

Kjo tregon se kompjuterët kuantikë mund të tejkalojnë rolin e kalkulatorëve jashtëzakonisht të avancuar dhe të shndërrohen në sisteme të afta për arsyetim logjik, duke nisur nga rregulla të përcaktuara dhe duke ndjekur hapa të verifikueshëm deri te rezultati përfundimtar.

Nga gjeometria te problemi i olimpiadës

Teorema e parë e provuar ishte një test nga algjebra kuantike. Detyra ishte të vërtetohej se diagonalet e një katrori priten në kënd të drejtë. Shkencëtarët e realizuan këtë në një sistem kuantik duke përdorur një version hibrid të metodës së njohur të Wu-së.

Më pas, ata iu qasën një problemi më kompleks gjeometrik nga Olimpiada Ndërkombëtare e Matematikës, i cili përfshin trekëndësha dhe rrathë që ndërpriten.

Për këtë teoremë, ekipi përdori një qasje të kërkimit simbolik të provave, ku qarqet kuantike propozonin, zbatonin dhe vlerësonin hapat logjikë të nevojshëm për të arritur në përfundimin e saktë.

“Në punimin tonë raportojmë realizimin eksperimental të provimit të automatizuar të teoremave gjeometrike në një procesor kuantik suprapërçues, plotësisht të programueshëm”, shkruajnë studiuesit.

“Si shembuj, në procesor provuam dy teorema: atë për pingulësinë e diagonaleve të katrorit dhe një problem gjeometrik nga Olimpiada Ndërkombëtare e Matematikës e vitit 1978.”

Potencial për inteligjencën artificiale

Procesi, i njohur si provimi i automatizuar i teoremave, nuk është diçka e re. Risia qëndron në faktin se procese të tilla, të cilat përbëhen nga koncepte abstrakte, formula algjebrike dhe vargje logjike, mund të funksionojnë në një procesor kuantik.

Deri më tani, nuk ishte konfirmuar eksperimentalisht nëse qarqet kuantike mund të kodoheshin në këtë mënyrë, për shkak të problemeve të njohura me zhurmën dhe paqëndrueshmërinë e kubitëve.

Ky zbulim është i rëndësishëm për zhvillimin e inteligjencës artificiale dhe matematikës. Gjatë provimit të teoremës së dytë, ekipi përdori edhe teknika të thjeshtuara të mësimit makinerik për të konfirmuar saktësinë e hapave të ndjekur në zgjidhjen e problemit.

“Rezultatet tona në nivel eksperimental konfirmojnë se arsyetimi logjik i automatizuar është një detyrë e realizueshme për procesorët kuantikë të së ardhmes së afërt dhe ofrojnë një rrugë konkrete drejt inteligjencës simbolike të përmirësuar nga teknologjia kuantike”, theksojnë studiuesit.

Dëshmi e konceptit dhe hapat e ardhshëm

Meqë askush më parë nuk kishte arritur të provonte teorema në këtë mënyrë, ky hulumtim përfaqëson vetëm një dëshmi fillestare dhe të kufizuar të konceptit. Problemet e zgjidhura ishin relativisht të thjeshta, ndërsa procesi ishte i udhëhequr në mënyrë strikte.

Përparimi i mëtejshëm do të varet nga zhvillimi i një hardueri kuantik më të avancuar, i cili nevojitet për përpunimin e shprehjeve më komplekse gjeometrike.

Falë superpozicionit, kubitët mund të kryejnë një numër shumë më të madh operacionesh sesa bitët në kompjuterët klasikë. Nëse kjo teknologji arrin të zgjerohet me sukses, sistemet kuantike dhe inteligjenca artificiale mund të arrijnë nivele të reja të aftësive matematikore.

“Eksperimentet aktuale janë të kufizuara në shembuj më të vegjël polinomialë dhe në një grup të ngushtë marrëdhëniesh simbolike. Gjendja e provës matet dhe përgatitet sërish ndërmjet çdo qarku të arsyetimit”, shpjegojnë shkencëtarët.

“Këto kufizime janë pasojë e burimeve të disponueshme të harduerit dhe jo e vetë metodologjisë.”

Hulumtimi ende nuk i është nënshtruar procesit të rishikimit shkencor, por është publikuar si parapublikim në platformën arXiv. /ABC24.AL/