El mundo del ajedrez se sorprendió cuando el algoritmo informático AlphaZero aprendió, después de solo cuatro horas por su cuenta, para vencer a los mejores programas de ajedrez basados ​​en la experiencia humana. Ahora, un grupo de investigación de la Universidad de Aarhus en Dinamarca ha utilizado el mismo algoritmo para controlar una computadora cuántica.

En todo el mundo Numerosos grupos de investigación están intentando construir una computadora cuántica. Una computadora así podría resolver ciertos problemas que no se pueden resolver con las computadoras clásicas actuales, incluso si combinamos todas estas computadoras del mundo en una.

En la Universidad de Aarhus, los investigadores comparten la ambición de construir una computadora cuántica. Por esta razón, un grupo de investigación bajo la dirección del profesor Jacob Sherson acaba de utilizar el algoritmo informático AlphaZero para aprender a controlar un sistema cuántico.

Lo que hace que AlphaZero sea interesante es que puede aprender por sí solo sin ningún tipo de experiencia humana. De esta forma, AlphaZero ha vencido tanto a humanos como a programas informáticos especializados en juegos como Go, Shogi, y ajedrez, y aprendió a hacerlo sólo jugando contra sí mismo. Después de solo cuatro horas de jugar contra sí mismo, AlphaZero logró vencer al programa líder de ajedrez Stockfish. AlphaZero fue tan superior que el gran maestro danés Peter Heine Nielsen comparó el programa con una especie alienígena superior que había visitado la tierra solo para ganarnos en el ajedrez.

AlphaZero es bueno solo, pero mejor con investigadores

El grupo de investigación de la Universidad de Aarhus tiene, a través de simulaciones por computadora, demostró la amplia aplicabilidad aplicando AlphaZero en tres problemas de control diferentes que podrían usarse potencialmente en una computadora cuántica. Su trabajo fue publicado recientemente en Información cuántica de la naturaleza .

El equipo quedó muy impresionado con la capacidad de AlphaZero para aprender, como el Ph.D. principal El estudiante Mogens Dalgaard describió:"Cuando analizamos los datos de AlphaZero, vimos que el algoritmo había aprendido a explotar una simetría subyacente del problema que originalmente no consideramos. Fue una experiencia asombrosa".

Sin embargo, aunque AlphaZero en sí mismo es un algoritmo impresionante, el equipo de investigación logró los mejores resultados cuando combinó AlphaZero con un algoritmo especializado de optimización cuántica. Como concluye el profesor Jacob Sherson:"Esto indica que todavía necesitamos habilidades y conocimientos humanos, y que el objetivo del futuro debería ser comprender y desarrollar interfaces de inteligencia híbridas que exploten de manera óptima las fortalezas de ambos ".

En un intento por acelerar el desarrollo en el campo, el grupo de investigación ha hecho que el código esté disponible abiertamente y se sorprendieron por el interés. "En unas pocas horas, las principales empresas de tecnología con laboratorios cuánticos y universidades líderes internacionales se pusieron en contacto conmigo para establecer una colaboración futura, "Jacob Sherson dice:y continúa "por lo que probablemente no pasará mucho tiempo hasta que estos métodos encuentren uso en experimentos prácticos en todo el mundo".

Información de antecedentes, la computadora cuántica:

Una computadora cuántica utiliza la mecánica cuántica, una rama de la física que describe los bloques de construcción más pequeños de nuestro universo. A esta pequeña escala, las reglas son fundamentalmente diferentes. Por ejemplo, un sistema puede existir en más de un estado a la vez. Cuando se traduce al lenguaje informático, esto significa que una computadora cuántica puede realizar múltiples cálculos a la vez, lo que da una gran aceleración sobre las computadoras normales. Pero a pesar de que la teoría de las computadoras cuánticas está bien establecida, nadie ha logrado construir una computadora cuántica a gran escala todavía. Esto requiere, entre otras cosas, que mejoramos nuestra capacidad para controlar estos sistemas.