Microsoft наскоро обяви два революционни пробива, отбелязващи значителен скок напред в сферите на квантовите изчисления и изкуствения интелект. Тези разработки, подробно описани в отделни публикации в Nature, обещават да преобразят индустрии, да ускорят научните открития и да предефинират самата природа на изчисленията и дигиталното взаимодействие. Едновременните съобщения, едното включващо материализирането на теоретична частица на десетилетия, а другото за създаването на реалистични, генерирани от изкуствен интелект игрови светове, подчертават ангажимента на Microsoft да разширява границите на технологичните иновации.
Majorana 1: Топологичният кубит и зората на мащабируеми квантови изчисления
Ключовият момент в пробива на Microsoft в квантовите изчисления е създаването и контролирането на частицата Майорана, квазичастица, теоретизирана през 30-те години на миналия век, но никога не е била окончателно наблюдавана досега. Това постижение, кулминацията на 17-годишна изследователска програма (една от най-дългосрочните на Microsoft), представлява фундаментален пробив във физиката, който полага основите за нова архитектура в квантовите изчисления.
Проблемът, пред който са изправени квантовите изчисления днес, е, че индустрията се бори да направи кубитите надеждни и устойчиви на шум. Създаването на Майорана позволява създаването на топологичен проводник. Този нов тип полупроводник, който също така функционира като свръхпроводник, позволява изграждането на нова фундаментална архитектура, която може да се мащабира до милиони кубити на чип, всичките побиращи се в дланта на ръката.
- Значението на частиците Майорана: Частиците Майорана са уникални, защото са свои собствени античастици. Това означава, че две частици Майорана могат или да се анихилират взаимно (водейки до нулево състояние), или да се комбинират, за да образуват един електрон (състояние единица). Тази присъща стабилност и двойственост ги правят идеални кандидати за изграждане на здрави и контролируеми кубити, основните градивни елементи на квантовите компютри.
- Топологични кубити и топологично ядро: Екипът на Microsoft използва уникалните свойства на частиците Майорана, за да създаде „топологични кубити“. Тези кубити се характеризират със:
- Надеждност: Топологичната природа на тези кубити осигурява присъща защита срещу шум, основна пречка в традиционните подходи за квантови изчисления.
- Малък размер: Топологичните кубити могат да бъдат значително по-малки от други видове кубити, което позволява масивно увеличаване на плътността на кубитите на един чип.
- Контролируемост: Въпреки своята стабилност, топологичните кубити остават силно контролируеми, което позволява сложните манипулации, необходими за квантови изчисления.
Тази нова архитектура, използвана за разработване на процесора Majorana 1, предлага ясен път за побиране на милион кубити на един чип, който може да се побере в дланта на ръката, заявиха от Microsoft. Това е необходим праг, за да могат квантовите компютри да предоставят трансформиращи решения от реалния свят – като разграждане на микропластмаси до безвредни странични продукти или изобретяване на самовъзстановяващи се материали за строителство, производство или здравеопазване. Всички съществуващи компютри в света, работещи заедно, не могат да направят това, което ще може да направи квантов компютър с един милион кубити.
- Последици за научни открития: Мащабен квантов компютър, базиран на архитектурата Majorana 1, има потенциала да революционизира области, които разчитат на сложни симулации, като например:
- Материалознание: Проектиране на нови материали със специфични свойства (напр. свръхпроводници, усъвършенствани батерии) без необходимост от обширни експерименти чрез проби и грешки.
- Откриване на лекарства: Точно моделиране на поведението на молекули и протеини за ускоряване на разработването на нови лекарства и терапии.
- Фундаментална физика: Изследване на сложни квантови явления и задълбочаване на нашето разбиране за природния свят.
- Хронология: Въпреки че физическите и производствени пробиви са завършени, разработването на напълно устойчив на грешки квантов компютър, базиран на Majorana 1, се очаква да приключи в края на 2020-те години (около 2027-2029 г.). Следващите стъпки включват интегрирането на тези нови порти в работещ квантов компютър.
- Разделение между софтуер и хардуер. Microsoft разработва своя софтуерен стек отделно и демонстрира 24 логически кубити на квантови компютри с неутрални атоми и йонни капани, показвайки напредък в коригирането на грешки.
Muse: Генерирани от изкуствен интелект игрови светове и бъдещето на интерактивните изживявания
Второто голямо съобщение на Microsoft се фокусира върху „Muse“, нов модел на изкуствен интелект, предназначен да генерира цели игрови светове въз основа на данни от геймплей. Този „модел на действия в свят“ или „модел на човешки действия“ използва огромните набори от данни, генерирани от игралните студия на Microsoft, за да създаде последователни, разнообразни и модифицируеми от потребителите игрови среди.
- Ключови характеристики на Muse:
- Последователност: Генерираните игрови светове поддържат последователна вътрешна логика, гарантираща, че действията и взаимодействията в рамките на игровата среда се държат реалистично.
- Разнообразие: Muse може да генерира широк спектър от игрови среди и сценарии, предлагайки богато и разнообразно изживяване за играчите.
- Модифицируемост от потребителите: Генерираните светове са устойчиви на потребителски модификации, позволявайки на играчите да персонализират и оформят своите игрови изживявания.
- Генериране в реално време: Muse може да генерира игрово съдържание в реално време, реагирайки динамично на входа от играча. Това беше демонстрирано с помощта на Xbox контролер, където моделът генерира изход въз основа на входа от контролера, като същевременно поддържа последователност с правилата на играта.
- Последици за игрите и отвъд:
- Революционизиране на разработването на игри: Muse има потенциала драстично да ускори и опрости процеса на разработване на игри, позволявайки на по-малки студия да създават игри с AAA качество. Това може да доведе и до нови форми на възникващ геймплей и динамично разказване на истории.
- Общи модели на действие и свят: Отвъд игрите, технологията зад Muse може да бъде приложена за създаване на общи модели на действие и свят, с потенциални приложения в роботиката, симулациите и други области.
- Информационен актив: Обширните игрови данни на Microsoft, натрупани чрез придобиванията и инвестициите ѝ в игралната индустрия, осигуряват уникално предимство при обучението на модели като Muse, аналогично на информационното предимство на YouTube за Google.
По-широк контекст: Изкуствен интелект, икономически растеж и обществено въздействие
Разговорът с главния изпълнителен директор на Microsoft Сатя Надела се простира отвъд конкретните технически пробиви, засягайки по-широките последици от изкуствения интелект и квантовите изчисления за икономиката и обществото. Ключовите теми включват:
- Изкуствен интелект и икономически растеж: Надела подчертава потенциала на изкуствения интелект да стимулира значителен икономически растеж, потенциално увеличавайки темповете на растеж на световния БВП до нива, напомнящи за индустриалната революция (например 7-10% ръст, коригиран спрямо инфлацията). Той подчертава, че реалният критерий за успех на изкуствения интелект ще бъде неговото въздействие върху общата икономическа производителност, а не само технологичните постижения.
- Свръхмащабни изчисления и изкуствен интелект: Облачната платформа Azure на Microsoft е позиционирана като ключов фактор за революцията на изкуствения интелект, осигуряваща огромните изчислителни ресурси, необходими за обучение и внедряване на мащабни модели на изкуствен интелект. Надела подчертава нарастващото търсене на изчислителна инфраструктура, водено както от обучението, така и от заключенията (използване в реално време) на модели на изкуствен интелект.
- Парадоксът на Джевонс и изкуственият интелект: Надела обсъжда парадокса на Джевонс в контекста на изкуствения интелект, отбелязвайки, че тъй като изкуственият интелект става по-евтин и по-мощен, търсенето на неговите възможности вероятно ще се увеличи експоненциално. Това предполага, че фокусът трябва да бъде както върху подобряване на интелигентността на изкуствения интелект, така и върху намаляване на неговата цена.
- Предизвикателства при внедряване и управление на промените: Надела признава, че внедряването на изкуствен интелект в реалния свят ще включва значителни предизвикателства, особено по отношение на управлението на промените и препроектирането на процеси в рамките на организациите. Той прави аналогия с въвеждането на електронни таблици и електронна поща, които фундаментално промениха бизнес процесите.
- Бъдещето на работата и агентите с изкуствен интелект: Надела предвижда бъдеще, в което агентите с изкуствен интелект стават неразделна част от работата със знания, действайки като сътрудници и асистенти. Той описва нов интерфейс „мениджър на агенти“, който ще е необходим за управление на взаимодействията между хората и множество агенти с изкуствен интелект.
- Съгласуване и безопасност: Надела подчертава важността на съгласуването и безопасността на изкуствения интелект, като набляга на необходимостта от правни и обществени рамки за управление на внедряването на все по-мощни системи с изкуствен интелект. Той вярва, че общественото разрешение и доверие ще бъдат от решаващо значение за широкото приемане на изкуствен интелект. Той предлага да се фокусираме върху пространството на действие на тези изкуствени интелекти и къде се разполага код, внедрен от изкуствените интелекти.
- Общ изкуствен интелект (AGI) и когнитивен труд: Надела изразява нюансиран поглед върху концепцията за общ изкуствен интелект (AGI), предполагайки, че определението за „когнитивен труд“ непрекъснато се развива. Той твърди, че докато изкуственият интелект може да автоматизира настоящите форми на когнитивна работа, той също така ще създаде нови форми на когнитивен труд.
- Дългосрочни изследвания и иновации: Надела подчертава ангажимента на Microsoft към дългосрочни изследвания, илюстриран от 17-годишната инвестиция в проекта Majorana. Той подчертава важността на култура, която приема поемането на рискове и дългосрочна перспектива за стимулиране на технологичните иновации.
- „Преосноваването“ на Microsoft: Надела обсъжда концепцията за „преосноваване“ като ключ към продължаващата релевантност на Microsoft през 50-годишната ѝ история. Той подчертава необходимостта от постоянно поставяне под въпрос на предположения и адаптиране към променящите се технологични пейзажи.
В обобщение, двойните пробиви на Microsoft в квантовите изчисления и изкуствения интелект представляват ключов момент в технологичния напредък. Тези разработки не само обещават да революционизират конкретни индустрии, но и повдигат фундаментални въпроси за бъдещето на работата, икономиката и отношенията между хората и все по-интелигентните машини. Дългосрочната визия на Microsoft, съчетана с нейния ангажимент към отговорно развитие и внедряване, позиционира компанията начело в оформянето на тази трансформираща ера.
