Dix choses à savoir sur l'informatique quantique et l'intelligence artificielle

Ces dernières années, les technologies émergentes sont devenues de plus en plus importantes. Parmi eux, l’informatique quantique est très susceptible de changer notre monde. L’informatique quantique a montré des preuves prometteuses d’une accélération incroyable des calculs heuristiques. Par conséquent, l’application de l’informatique quantique à des solutions complexes à des problèmes liés à la découverte de produits pharmaceutiques et de matériaux, à la finance, aux applications de véhicules autonomes, à l’intelligence artificielle, etc. aura un impact significatif sur nos vies. En particulier, l’informatique quantique a le potentiel d’amplifier l’impact de nombreuses applications d’intelligence artificielle.

À l’heure où les entreprises deviennent de plus en plus numériques, il est crucial de garder à l’esprit les changements technologiques à venir pour une meilleure planification et stratégie. Grâce à ces avancées technologiques, les entreprises pourraient tirer de réels avantages de l’informatique quantique. Dans cet esprit, explorons 10 choses que vous devez savoir dans le monde de l’informatique quantique et de l’intelligence artificielle.

1. Principales caractéristiques de l'informatique quantique

Dans les ordinateurs dits classiques, les bits sont programmés comme des unités de données, avec des valeurs possibles de 1 et 0. Dans un ordinateur quantique, les cellules de données sont programmées avec des qubits, qui peuvent représenter 1, 0 ou une combinaison de 0 et 1 en même temps.

Une bonne analogie est un interrupteur d'éclairage, dans un ordinateur classique il peut avoir une position allumée ou éteinte. En utilisant des qubits dans un ordinateur quantique, un commutateur peut avoir un spectre de n'importe quelle position, de l'état activé à l'état désactivé, en même temps. Les capacités physiques des qubits apportent deux caractéristiques principales de l’informatique quantique.

Superposition : Cela fait référence à la capacité d'un qubit à être activé et désactivé en même temps, ou quelque part sur le spectre entre les deux. Cette incorporation de l'incertitude et de la probabilité dans les unités de données rend le système très puissant pour résoudre certains types de problèmes.

Enchevêtrement : La capacité des qubits à se connecter entre eux, même s'ils sont physiquement séparés, affecte leur indépendance les uns par rapport aux autres. Donc si nous avons deux qubits et que la position de l’un d’eux change, même si les qubits sont séparés, l’autre sera affecté. Cette fonctionnalité offre la puissante capacité de déplacer des informations à des vitesses incroyablement élevées.

2. Plus rapides et meilleurs

Les ordinateurs quantiques ont quatre fonctions de base qui les différencient des ordinateurs classiques d'aujourd'hui :

weight La factorisation première utilise un espace multidimensionnel pour explorer de grands espaces problématiques, ce qui pourrait révolutionner le chiffrement. .

Quantity Optimisez en résolvant des problèmes importants/complexes plus rapidement que jamais.

Quantity Les ordinateurs quantiques simulent efficacement des simulations de problèmes complexes.

Quantity L'intelligence artificielle quantique dispose de meilleurs algorithmes, plus rapides et plus précis.

L'équipe de recherche quantique d'IBM a découvert que les qubits intriqués sur un ordinateur quantique exécutant des expériences de classification de données réduisaient le taux d'erreur de moitié par rapport aux qubits non intriqués.

Les applications en entreprise résoudront des problèmes complexes. Par exemple :

Quantity Le développement de médicaments nécessite des modèles moléculaires de substances, qui sont notoirement difficiles car les atomes de la molécule interagissent avec d'autres atomes de manière complexe. Les propriétés d’intrication héritées des ordinateurs quantiques sont très applicables ici.

Quantity Tirez parti de l'IA quantique pour accélérer le temps et la précision des systèmes d'entraînement tels que les voitures autonomes.

Quantity Divers secteurs, notamment les services financiers, les produits pharmaceutiques et médicaux, la santé, l'énergie, les télécommunications, les médias, le tourisme, la logistique et les assurances, bénéficieront considérablement de l'informatique quantique.

3. Amplificateur de polarisation

L'effet d'amplification de l'informatique quantique va au-delà de la vitesse et de la précision. Il met également en évidence les biais intégrés qui existent dans les modèles AI/ML. En conséquence, les applications sensibles aux biais algorithmiques, par exemple dans le domaine de la sélection d'emploi, du maintien de l'ordre, etc., peuvent devenir encore plus vulnérables. En d’autres termes, l’informatique quantique peut avoir des effets négatifs amplifiés qui peuvent rendre ces applications trop risquées à utiliser sans contrôles d’atténuation spéciaux. Il s’agit d’un impact involontaire que toute personne travaillant sur l’intelligence artificielle ou l’informatique quantique doit reconnaître et prendre en compte dans ses solutions.

4. Augmenter la complexité, la transparence et l'explicabilité des algorithmes

Un problème central de l'intelligence artificielle actuelle est le manque de transparence et d'explicabilité, en particulier lors de l'utilisation d'algorithmes complexes tels que l'apprentissage profond. Si les systèmes d’IA sont utilisés pour des décisions qui ont un impact direct sur des vies, comme les décisions de justice, l’aide sociale communautaire ou même décider qui peut obtenir un prêt à un taux d’intérêt, il est essentiel que les décisions soient liées à des faits réels et non discriminatoires. en pratique.

Naturellement, l’informatique quantique sur de tels systèmes d’intelligence artificielle ajoute des complexités liées à la transparence et à l’explicabilité.

5. Nouvelles normes de mots de passe

Le principal inconvénient de cette technologie étonnante est sa capacité à vaincre de nombreux systèmes de défense utilisés pour protéger Internet et d'autres applications critiques. L’informatique quantique constitue une menace sérieuse pour les systèmes de cybersécurité sur lesquels s’appuient presque toutes les entreprises. Aujourd'hui, la plupart des mots de passe des comptes en ligne ainsi que les transactions et communications sécurisées sont protégés par des algorithmes de cryptage tels que RSA ou SSL/TLS. Les normes actuelles reposent sur la complexité de la transformation de grands nombres en nombres premiers.

Cependant, c'est le type de problème que les ordinateurs quantiques savent bien résoudre. Décrypter un code qui aurait pris 100 ans à un ordinateur classique selon nos normes actuelles peut être réalisé en quelques secondes avec un ordinateur quantique. L’impact va au-delà des mots de passe des comptes personnels pour inclure la divulgation de communications privées, de données d’entreprise et même de secrets militaires.

6. Ne remplace pas les ordinateurs actuels

Les ordinateurs classiques peuvent accomplir certaines tâches mieux que les ordinateurs quantiques, telles que des applications telles que la messagerie électronique, les feuilles de calcul et la publication assistée par ordinateur. Les ordinateurs quantiques sont destinés à être un outil différent pour résoudre différents problèmes, et non à remplacer les ordinateurs classiques. Ainsi, dans un avenir prévisible, nous aurons toujours des systèmes informatiques tels que nous les connaissons, ou une version des systèmes informatiques tels que nous les connaissons actuellement.

7. Proche du grand public

Les avancées dans le domaine de la technologie quantique continuent de s'accélérer, les investissements continuent d'affluer et le nombre de start-up dans le domaine de l'informatique quantique continue d'augmenter. De grandes entreprises technologiques telles qu’Alibaba, Amazon, IBM, Google et Microsoft ont lancé des services cloud commerciaux d’informatique quantique.

Bien que l'informatique quantique en tant que concept existe depuis le début des années 1980, la première preuve réelle que les ordinateurs quantiques peuvent gérer des problèmes que les ordinateurs classiques ne peuvent pas gérer est arrivée fin 2019, lorsque Google a annoncé son ordinateur quantique. De tels calculs ont été résolus en seulement 200 secondes.

Cette vague d'activité montre que les DSI et autres dirigeants devraient commencer à développer leurs stratégies d'informatique quantique, en particulier dans les secteurs à fort impact comme l'industrie pharmaceutique.

8. Pas au coin de la rue

Même si des progrès significatifs ont été réalisés dans la construction de différents systèmes informatiques quantiques, nous ne sommes pas encore près d'en avoir un dans chaque entreprise, et encore moins dans chaque foyer. Bien que les startups d’informatique quantique aient levé des centaines de millions de dollars, personne ne s’attend à ce que les systèmes informatiques quantiques deviennent un standard quotidien au cours des cinq prochaines années.

Ce retard est en grande partie dû aux difficultés qui existent encore dans la conception, la construction et la programmation des systèmes informatiques quantiques, notamment le bruit, les problèmes, la perte de cohérence quantique et, bien sûr, ceux associés aux systèmes informatiques quantiques. .

9. Des puces semi-conductrices et des talents sont nécessaires

L'épidémie a entraîné des changements clés dans notre façon de vivre, notamment la normalisation du travail à domicile, des perturbations de la chaîne d'approvisionnement et des regards suspects envers toute personne qui tousse. Cela met également en évidence la forte demande et la faible offre de puces semi-conductrices. Des appareils technologiques aux voitures, la demande accrue a eu un impact significatif sur les prix à la consommation. Avec l’avènement des ordinateurs quantiques, la demande ne fera qu’augmenter, ce qui aura un impact sur la disponibilité et le coût des semi-conducteurs. Outre les contraintes d’approvisionnement en matériel, les ressources sont actuellement insuffisantes pour soutenir les systèmes informatiques quantiques et l’ensemble de l’écosystème économique.

10. Progrès liés à l'informatique quantique

Au cours des dernières années, la technologie informatique a progressé dans deux aspects majeurs : l'un est les percées dans l'apprentissage automatique et le développement d'algorithmes qui sont automatiquement améliorés grâce à l'expérience ; amélioration des ordinateurs quantiques. La recherche peut théoriquement prouver que les ordinateurs quantiques sont plus puissants que n’importe quel superordinateur.

Memristor quantique : Les scientifiques ont créé le premier prototype d'un dispositif appelé memristor quantique, qui pourrait aider à combiner l'intelligence artificielle et l'informatique quantique pour permettre des capacités sans précédent.

Évolutivité/Quantique sur puce : Quand vous pensez à l'informatique quantique, imaginez-vous également une grande salle remplie d'équipements, de moniteurs de qualité de nettoyage et de personnel dédié au contrôle de la température ? Cette puce informatique quantique dispose d'un système d'exploitation intégré pour la gestion des flux de travail et des qubits.

Alors que cette nouvelle vague informatique arrive, les DSI et les dirigeants de tous les secteurs verticaux de l'industrie ont une responsabilité fiduciaire et une opportunité unique de prendre le pouls de cette nouvelle technologie qui définit le monde de l'informatique quantique.

Bien que l’adoption et l’application généralisées de l’informatique quantique semblent lointaines, il est temps pour les entreprises technologiques de commencer à se renseigner sur cette technologie. Lorsque le client commence à en savoir plus et pose des questions, vous souhaitez avoir des réponses prêtes et lui fournir les bons conseils.

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