Společnost Microsoft nedávno oznámila dva průlomové pokroky, které představují významný skok vpřed v oblastech kvantových počítačů a umělé inteligence. Tyto objevy, podrobně popsané v samostatných publikacích v časopise Nature, slibují přetvořit průmyslová odvětví, urychlit vědecké objevy a nově definovat samotnou podstatu výpočetní techniky a digitální interakce. Současná oznámení, jedno se týká materializace teoretické částice staré desítky let a druhé se zabývá vytvořením realistických herních světů generovaných umělou inteligencí, zdůrazňují odhodlání společnosti Microsoft posouvat hranice technologických inovací.
Majorana 1: Topologický qubit a úsvit škálovatelného kvantového počítání
Ústředním bodem průlomu společnosti Microsoft v oblasti kvantových počítačů je vytvoření a ovládání částice Majorana, kvazičástice teoreticky předpovězené ve 30. letech 20. století, ale až dosud definitivně nepozorované. Tento úspěch, který je vyvrcholením 17letého výzkumného programu (jednoho z nejdéle trvajících v Microsoftu), představuje zásadní fyzikální průlom, který pokládá základy pro novou architekturu v kvantovém počítání.
Problém, kterému dnes kvantové počítače čelí, spočívá v tom, že se toto odvětví potýká s obtížemi, jak zajistit spolehlivost qubitů a jejich odolnost vůči šumu. Vytvoření Majorany umožňuje vznik topovodiče. Tento nový typ polovodiče funguje zároveň jako supravodič a umožňuje konstrukci nové základní architektury, kterou lze škálovat na miliony qubitů na jediném čipu, a to vše se vejde do dlaně.
- Význam Majoranových částic: Majoranovy částice jsou unikátní tím, že jsou samy sobě antičásticemi. To znamená, že se dvě Majoranovy částice mohou buď anihilovat (výsledkem je nulový stav), nebo se spojit a vytvořit jediný elektron (stav jedna). Tato inherentní stabilita a dualita z nich činí ideální kandidáty pro konstrukci robustních a ovladatelných qubitů, základních stavebních bloků kvantových počítačů.
- Topologické qubity a topologické jádro: Tým společnosti Microsoft využil jedinečných vlastností Majoranových částic k vytvoření „topologických qubitů“. Tyto qubity se vyznačují:
- Spolehlivostí: Topologická povaha těchto qubitů poskytuje inherentní ochranu proti šumu, což je hlavní překážka v tradičních přístupech ke kvantovému počítání.
- Malými rozměry: Topologické qubity mohou být výrazně menší než jiné typy qubitů, což umožňuje masivní zvýšení hustoty qubitů na jediném čipu.
- Ovladatelností: Navzdory své stabilitě zůstávají topologické qubity vysoce ovladatelné, což umožňuje složité manipulace nezbytné pro kvantové výpočty.
Tato nová architektura použitá k vývoji procesoru Majorana 1 nabízí jasnou cestu k umístění milionu qubitů na jediný čip, který se vejde do dlaně, uvedla společnost Microsoft. To je potřebný práh pro to, aby kvantové počítače mohly poskytovat transformativní řešení pro reálný svět – například rozkládat mikroplasty na neškodné vedlejší produkty nebo vynalézat samoléčivé materiály pro stavebnictví, výrobu nebo zdravotnictví. Všechny současné počítače na světě dohromady nedokážou to, co dokáže kvantový počítač s milionem qubitů.
- Implikace pro vědecké objevy: Škálovatelný kvantový počítač založený na architektuře Majorana 1 má potenciál způsobit revoluci v oblastech, které se spoléhají na komplexní simulace, jako například:
- Materiálové vědy: Navrhování nových materiálů se specifickými vlastnostmi (např. supravodiče, pokročilé baterie) bez nutnosti rozsáhlého experimentování metodou pokus-omyl.
- Objevování léčiv: Přesné modelování chování molekul a proteinů za účelem urychlení vývoje nových léků a terapií.
- Základní fyzika: Zkoumání komplexních kvantových jevů a prohlubování našeho chápání přírodního světa.
- Časový rámec: Zatímco fyzikální a výrobní průlomy jsou dokončeny, vývoj plně bezchybného kvantového počítače založeného na čipu Majorana 1 se předpokládá na konec 20. let (kolem let 2027–2029). Další kroky zahrnují integraci těchto nových hradel do funkčního kvantového počítače.
- Oddělení softwaru a hardwaru. Společnost Microsoft vyvíjí svůj softwarový balík odděleně a demonstrovala 24 logických qubitů na kvantových počítačích s neutrálními atomy a iontovými pastmi, čímž prokázala pokroky v korekci chyb.
Muse: Herní světy generované umělou inteligencí a budoucnost interaktivních zážitků
Druhé významné oznámení společnosti Microsoft se týká „Muse“, nového modelu umělé inteligence navrženého k generování celých herních světů na základě herních dat. Tento „model akcí světa“ nebo „model lidských akcí“ využívá rozsáhlé datové sady generované herními studii společnosti Microsoft k vytváření konzistentních, rozmanitých a uživatelsky modifikovatelných herních prostředí.
- Klíčové vlastnosti Muse:
- Konzistence: Generované herní světy si zachovávají konzistentní vnitřní logiku, což zajišťuje, že se akce a interakce v herním prostředí chovají realisticky.
- Rozmanitost: Muse dokáže generovat širokou škálu herních prostředí a scénářů, a nabízí tak hráčům bohatý a rozmanitý zážitek.
- Uživatelská modifikovatelnost: Generované světy jsou trvalé vůči uživatelským úpravám, což hráčům umožňuje přizpůsobit si a utvářet své herní zážitky.
- Generování v reálném čase: Muse dokáže generovat herní obsah v reálném čase a dynamicky reagovat na hráčský vstup. To bylo demonstrováno pomocí ovladače Xbox, kde model generoval výstup na základě vstupů z ovladače při zachování konzistence s pravidly hry.
- Implikace pro hraní her a další oblasti:
- Revoluce ve vývoji her: Muse má potenciál dramaticky urychlit a zjednodušit proces vývoje her a umožnit menším studiím vytvářet hry v kvalitě AAA. Mohlo by to také vést k novým formám emergentního hraní a dynamického vyprávění příběhů.
- Obecné modely akcí a světa: Kromě her by se technologie stojící za Muse dala využít k vytváření obecných modelů akcí a světa s potenciálním využitím v robotice, simulacích a dalších oblastech.
- Datové aktivum: Rozsáhlá herní data společnosti Microsoft, nashromážděná prostřednictvím akvizic a investic do herního průmyslu, poskytují jedinečnou výhodu při trénování modelů, jako je Muse, analogicky k datové výhodě YouTube pro Google.
Širší kontext: Umělá inteligence, hospodářský růst a společenský dopad
Rozhovor s generálním ředitelem společnosti Microsoft Satyou Nadellou přesahuje rámec konkrétních technických průlomů a dotýká se širších implikací umělé inteligence a kvantových počítačů pro ekonomiku a společnost. Mezi klíčová témata patří:
- Umělá inteligence a hospodářský růst: Nadella zdůrazňuje potenciál umělé inteligence pro významný hospodářský růst, který by mohl zvýšit globální míru růstu HDP na úroveň připomínající průmyslovou revoluci (např. 7–10% růst očištěný o inflaci). Zdůrazňuje, že skutečným měřítkem úspěchu umělé inteligence bude její dopad na celkovou hospodářskou produktivitu, nejen technologické milníky.
- Hyperskalární výpočetní technika a umělá inteligence: Cloudová platforma Microsoft Azure je pozicována jako klíčový nástroj umožňující revoluci umělé inteligence a poskytuje masivní výpočetní zdroje potřebné pro trénování a nasazování rozsáhlých modelů umělé inteligence. Nadella poukazuje na rostoucí poptávku po výpočetní infrastruktuře, která je poháněna jak trénováním, tak inferencí (využíváním v reálném čase) modelů umělé inteligence.
- Jevonsův paradox a umělá inteligence: Nadella hovoří o Jevonsově paradoxu v kontextu umělé inteligence a poznamenává, že s tím, jak se umělá inteligence stává levnější a výkonnější, poptávka po jejích schopnostech pravděpodobně exponenciálně poroste. Z toho vyplývá, že by se pozornost měla zaměřit jak na zlepšování inteligence umělé inteligence, tak na snižování jejích nákladů.
- Problémy s nasazením a řízení změn: Nadella si uvědomuje, že reálné nasazení umělé inteligence bude zahrnovat značné problémy, zejména z hlediska řízení změn a přepracování procesů v organizacích. Připomíná analogii se zavedením tabulkových procesorů a e-mailů, které zásadně změnily obchodní procesy.
- Budoucnost práce a agenti umělé inteligence: Nadella si představuje budoucnost, v níž se agenti umělé inteligence stanou nedílnou součástí znalostní práce a budou fungovat jako spolupracovníci a asistenti. Popisuje nové rozhraní „správce agentů“, které bude potřeba k řízení interakcí mezi lidmi a množstvím agentů umělé inteligence.
- Soulad a bezpečnost: Nadella zdůrazňuje důležitost souladu a bezpečnosti umělé inteligence a zdůrazňuje potřebu právních a společenských rámců pro řízení nasazování stále výkonnějších systémů umělé inteligence. Je přesvědčen, že společenský souhlas a důvěra budou klíčové pro široké přijetí umělé inteligence. Navrhuje zaměřit se na akční prostor těchto umělých inteligencí a na to, kam je nasazován kód, který umělé inteligence nasazují.
- AGI a kognitivní práce: Nadella se vyjadřuje nuancovaně k pojmu umělé obecné inteligence (AGI) a naznačuje, že definice „kognitivní práce“ se neustále vyvíjí. Tvrdí, že i když umělá inteligence může automatizovat současné formy kognitivní práce, vytvoří také nové formy kognitivní práce.
- Dlouhodobý výzkum a inovace: Nadella zdůrazňuje odhodlání společnosti Microsoft věnovat se dlouhodobému výzkumu, což dokládá 17letá investice do projektu Majorana. Zdůrazňuje důležitost kultury, která podporuje riskování a dlouhodobou perspektivu při podpoře technologických inovací.
- „Znovuzaložení“ společnosti Microsoft: Nadella hovoří o konceptu „znovuzaložení“ jako o klíči k trvalé relevanci společnosti Microsoft v průběhu její 50leté historie. Zdůrazňuje potřebu neustále zpochybňovat předpoklady a přizpůsobovat se měnícímu se technologickému prostředí.
Shrnuto, dvojí průlom společnosti Microsoft v oblasti kvantových počítačů a umělé inteligence představuje klíčový moment v technologickém pokroku. Tyto objevy nejenže slibují revoluci v konkrétních průmyslových odvětvích, ale také nastolují zásadní otázky o budoucnosti práce, ekonomiky a vztahu mezi lidmi a stále inteligentnějšími stroji. Dlouhodobá vize společnosti Microsoft, spolu s jejím závazkem k zodpovědnému vývoji a nasazování, staví společnost do čela utváření této transformativní éry.