中新社合肥3月31日電 (楊保國 吳蘭)記者31日從中科大獲悉,該??蒲袌F隊在國際上首次實現(xiàn)量子機器學習算法,這是量子計算應用于大數(shù)據(jù)分析和人工智能領(lǐng)域的開創(chuàng)性實驗工作。國際權(quán)威物理學期刊《物理評論快報》近日發(fā)表了該成果。
機器學習是人工智能的核心,通過使機器模擬人類學習行為,智能化地從過去的經(jīng)歷中獲得經(jīng)驗,從而改善其整體性能,重組內(nèi)在知識結(jié)構(gòu),并對未知事件進行準確的推斷。機器學習在科學和工程等諸多領(lǐng)域都有著非常廣泛的應用,例如金融分析、數(shù)據(jù)挖掘、生物信息學、醫(yī)學診斷、電子商務等。
隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,人類產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)正在以每兩年翻一番的增幅爆炸式增長。據(jù)估計,人類在過去三年間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量超過了之前幾千年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量。另一方面,隨著后摩爾時代的到來,經(jīng)典計算機芯片尺寸難以進一步縮小,計算速度的進一步提升受到限制,科學家預測機器學習等大數(shù)據(jù)分析任務未來或?qū)⒚媾R大數(shù)據(jù)爆炸式增長的巨大挑戰(zhàn)。
針對這一挑戰(zhàn),歐美主要發(fā)達國家政府和高科技公司已在積極整合研究力量和資源,搶灘布局,力爭在量子信息技術(shù)應用方面占據(jù)先機。例如,美國國家航空航天局和谷歌公司聯(lián)合成立了量子人工智能實驗室,英國牛津大學、諾基亞公司和全球最大軍火供應商洛克希德馬丁公司合建立了量子優(yōu)化和機器學習中心。
2013年,美國麻省理工學院塞斯·羅伊德教授提出理論預言,利用量子系統(tǒng)在高維向量分析方面的并行計算優(yōu)勢,可以為機器學習帶來指數(shù)量級的加速,將遠遠超越現(xiàn)有經(jīng)典計算機的運算速度。
中科大潘建偉教授及其同事陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團隊,近年來對光學量子計算開展了系統(tǒng)性和戰(zhàn)略性的研究,取得了一系列開創(chuàng)性的成果。最近,又發(fā)展了世界領(lǐng)先的光量子計算物理實現(xiàn)研究平臺,通過以經(jīng)典數(shù)據(jù)編碼的微觀量子態(tài)和輔助量子比特的糾纏,在國際上率先實驗實現(xiàn)了基于量子比特的機器學習算法演示。
《物理評論快報》審稿人評價該工作“非常前沿,具有高度的興趣”、“在量子機器學習這個重要而有趣的課題邁出了第一步”。(完)