Microsoft teatas hiljuti kahest murrangulisest edusammust, mis tähistavad märkimisväärset hüpet kvantarvutuste ja tehisintellekti valdkonnas. Need arengud, mida on detailselt kirjeldatud eraldi Nature’i publikatsioonides, tõotavad ümber kujundada tööstusharusid, kiirendada teaduslikke avastusi ning ümber määratleda nii arvutuste kui ka digitaalse interaktsiooni olemust. Samaaegsed teated, millest üks puudutab aastakümneid teoreetilise osakesena eksisteerinud Majorana osakese materialiseerimist ja teine realistlike, tehisintellekti loodud mängumaailmade loomist, rõhutavad Microsofti pühendumust tehnoloogilise innovatsiooni piiride nihutamisele.
Majorana 1: topoloogiline kubit ja skaleeritava kvantarvutuse koidik
Microsofti kvantarvutuste läbimurde keskmes on Majorana osakese loomine ja kontrollimine, mis on 1930. aastatel teoreetiliselt ennustatud kvantmehaaniline osake, mida pole seni lõplikult vaadeldud. See saavutus, mis on 17-aastase uurimisprogrammi (üks Microsofti pikimaajalisi) kulminatsioon, kujutab endast fundamentaalset füüsika läbimurret, mis loob aluse kvantarvutuste uuele arhitektuurile.
Kvantarvutuste praegune probleem seisneb selles, et tööstusharu on raskustes kubittide usaldusväärseks ja mürakindlaks muutmisega. Majorana osakese loomine võimaldab luua topoloogilise ülijuhi. See uus pooljuhtide tüüp toimib ka ülijuhina, võimaldades ehitada uut fundamentaalset arhitektuuri, mis on skaleeritav miljonite kubittideni kiibil, mis mahub peopessa.
- Majorana osakeste tähtsus: Majorana osakesed on unikaalsed, kuna nad on iseenda antiosakesed. See tähendab, et kaks Majorana osakest võivad kas teineteist annihileerida (mille tulemuseks on null olek) või kombineeruda, moodustades ühe elektroni (üks olek). See omane stabiilsus ja duaalsus muudavad need ideaalseteks kandidaatideks robustsete ja kontrollitavate kubittide ehitamiseks, mis on kvantarvutite fundamentaalsed ehitusplokid.
- Topoloogilised kubitid ja topoloogiline tuum: Microsofti meeskond on kasutanud Majorana osakeste unikaalseid omadusi, et luua “topoloogilisi kubitte”. Neid kubitte iseloomustavad:
- Usaldusväärsus: Nende kubittide topoloogiline olemus tagab omasest mürakaitse, mis on traditsiooniliste kvantarvutuste lähenemisviiside peamine takistus.
- Väike suurus: Topoloogilised kubitid võivad olla oluliselt väiksemad kui teist tüüpi kubitid, mis võimaldab kubittide tiheduse massiivset suurenemist ühel kiibil.
- Kontrollitavus: Hoolimata oma stabiilsusest on topoloogilised kubitid endiselt väga kontrollitavad, võimaldades kvantarvutusteks vajalikke keerukaid manipulatsioone.
Microsofti sõnul pakub see uus arhitektuur, mida kasutati Majorana 1 protsessori väljatöötamiseks, selge tee miljoni kubiti mahutamiseks ühele kiibile, mis mahub peopessa. See on vajalik lävend selleks, et kvantarvutid saaksid pakkuda transformatiivseid, reaalse maailma lahendusi – näiteks mikroplasti lagundamiseks kahjututeks kõrvalsaadusteks või iseparanevate materjalide leiutamiseks ehituse, tootmise või tervishoiu jaoks. Kõik maailma praegused arvutid kokku ei suuda teha seda, mida miljoni kubitiga kvantarvuti suudab.
- Mõju teaduslikele avastustele: Majorana 1 arhitektuuril põhineval skaleeritud kvantarvutil on potentsiaal revolutsiooniliselt muuta valdkondi, mis sõltuvad keerukatest simulatsioonidest, nagu:
- Materjaliteadus: Uute materjalide projekteerimine kindlate omadustega (nt ülijuhid, täiustatud akud) ilma ulatusliku katse-eksituse meetodita.
- Ravimite avastamine: Molekulide ja valkude käitumise täpne modelleerimine, et kiirendada uute ravimite ja teraapiate väljatöötamist.
- Fundamentaalne füüsika: Keerukate kvantnähtuste uurimine ja meie arusaama süvendamine loodusmaailmast.
- Ajakava: Kuigi füüsika ja valmistamise läbimurded on lõpule viidud, on täielikult veakindla kvantarvuti väljatöötamine Majorana 1 baasil prognoositud 2020. aastate lõppu (umbes 2027–2029). Järgmised sammud hõlmavad nende uute lüüside integreerimist töötavasse kvantarvutisse.
- Tarkvara/riistvara eraldamine. Microsoft arendab oma tarkvarakihti eraldi ja on demonstreerinud 24 loogilist kubitti neutraalsete aatomite ja ioonlõksu kvantarvutitega, näidates edusamme veaparanduses.
Muse: tehisintellekti loodud mängumaailmad ja interaktiivsete kogemuste tulevik
Microsofti teine suur teadaanne keskendub “Muse’ile”, uuele tehisintellekti mudelile, mis on loodud tervete mängumaailmade genereerimiseks mänguandmete põhjal. See “maailma tegevusmudel” või “inimese tegevusmudel” kasutab ära Microsofti mängustuudiote loodud tohutuid andmekogumeid, et luua ühtseid, mitmekesiseid ja kasutaja poolt muudetavaid mängukeskkondi.
- Muse’i peamised omadused:
- Ühtsus: Genereeritud mängumaailmad säilitavad ühtse sisemise loogika, tagades, et tegevused ja interaktsioonid mängukeskkonnas käituvad realistlikult.
- Mitmekesisus: Muse suudab genereerida laia valikut mängukeskkondi ja stsenaariume, pakkudes mängijatele rikkalikku ja mitmekesist kogemust.
- Kasutaja muudetavus: Genereeritud maailmad on püsivad kasutaja muudatuste suhtes, võimaldades mängijatel kohandada ja kujundada oma mängukogemusi.
- Reaalajas genereerimine: Muse suudab genereerida mängusisut reaalajas, reageerides dünaamiliselt mängija sisendile. Seda demonstreeriti Xboxi kontrolleri abil, kus mudel genereeris väljundi kontrolleri sisendi põhjal, säilitades samal ajal ühtsuse mängu reeglitega.
- Mõju mängudele ja mujale:
- Revolutsiooniline mängude arendus: Muse’il on potentsiaal dramaatiliselt kiirendada ja lihtsustada mängude arendusprotsessi, võimaldades väiksematel stuudiotel luua AAA-kvaliteediga mänge. See võib viia ka uute emergentse mänguviisi ja dünaamilise lugude jutustamise vormideni.
- Üldised tegevus- ja maailmamudelid: Lisaks mängudele võiks Muse’i taga olevat tehnoloogiat rakendada üldiste tegevus- ja maailmamudelite loomiseks, millel on potentsiaalseid rakendusi robootikas, simulatsioonis ja muudes valdkondades.
- Andmevara: Microsofti ulatuslikud mänguandmed, mis on kogutud tema omandamiste ja investeeringute kaudu mängutööstusesse, pakuvad ainulaadset eelist selliste mudelite nagu Muse treenimisel, mis on analoogne YouTube’i andmeeelisele Google’i jaoks.
Laajem kontekst: tehisintellekt, majanduskasv ja ühiskondlik mõju
Vestlus Microsofti tegevjuhi Satya Nadellaga ulatub kaugemale konkreetsetest tehnilistest läbimurdest, puudutades tehisintellekti ja kvantarvutuste laiemat mõju majandusele ja ühiskonnale. Peamised teemad on järgmised:
- Tehisintellekt ja majanduskasv: Nadella rõhutab tehisintellekti potentsiaali oluliseks majanduskasvu mootoriks, mis võib potentsiaalselt suurendada ülemaailmse SKP kasvu määrasid tööstusrevolutsiooni aegsete tasemeteni (nt 7–10% inflatsiooniga korrigeeritud kasv). Ta rõhutab, et tehisintellekti edu tegelikuks mõõdupuuks on selle mõju üldisele majanduse tootlikkusele, mitte ainult tehnoloogilised verstapostid.
- Hüperskaala arvutusvõimsus ja tehisintellekt: Microsofti Azure’i pilveplatvorm positsioneerib end tehisintellekti revolutsiooni peamise võimaldajana, pakkudes massiivseid arvutusressursse, mida on vaja suuremahuliste tehisintellekti mudelite treenimiseks ja juurutamiseks. Nadella rõhutab kasvavat nõudlust arvutusinfrastruktuuri järele, mis on tingitud nii tehisintellekti mudelite treenimisest kui ka järelduste tegemisest (reaalajas kasutamisest).
- Jevonsi paradoks ja tehisintellekt: Nadella arutleb Jevonsi paradoksi üle tehisintellekti kontekstis, märkides, et kuna tehisintellekt muutub odavamaks ja võimsamaks, suureneb tõenäoliselt eksponentsiaalselt ka nõudlus selle võimaluste järele. See viitab sellele, et tuleks keskenduda nii tehisintellekti intelligentsuse parandamisele kui ka selle maksumuse vähendamisele.
- Juurutamise väljakutsed ja muudatuste juhtimine: Nadella tunnistab, et tehisintellekti reaalses maailmas juurutamine toob kaasa märkimisväärseid väljakutseid, eriti muudatuste juhtimise ja protsesside ümberkujundamise osas organisatsioonides. Ta toob analoogia tabelarvutusprogrammide ja e-posti kasutuselevõtuga, mis muutsid põhjalikult äriprotsesse.
- Töö tulevik ja tehisintellekti agendid: Nadella näeb ette tulevikku, kus tehisintellekti agendid muutuvad teadmustöö lahutamatuks osaks, toimides koostööpartnerite ja assistentidena. Ta kirjeldab uut “agendihalduri” liidest, mida on vaja inimeste ja paljude tehisintellekti agentide vahelise suhtluse haldamiseks.
- Joondumine ja ohutus: Nadella rõhutab tehisintellekti joondumise ja ohutuse olulisust, rõhutades vajadust õiguslike ja ühiskondlike raamistike järele, mis reguleeriksid üha võimsamate tehisintellekti süsteemide juurutamist. Ta usub, et ühiskondlik luba ja usaldus on tehisintellekti laialdaseks kasutuselevõtuks üliolulised. Ta soovitab keskenduda nende tehisintellektide tegevusruumile ja sellele, kus tehisintellektide poolt juurutatud koodi juurutatakse.
- AGI ja kognitiivne töö: Nadella väljendab nüansirikkaid seisukohti tehisüldintellekti (AGI) kontseptsiooni kohta, viidates sellele, et “kognitiivse töö” määratlus on pidevas muutumises. Ta väidab, et kuigi tehisintellekt võib automatiseerida praeguseid kognitiivse töö vorme, loob see ka uusi kognitiivse töö vorme.
- Pikaajaline uurimistöö ja innovatsioon: Nadella rõhutab Microsofti pühendumust pikaajalisele uurimistööle, mida näitlikustab 17-aastane investeering Majorana projekti. Ta rõhutab kultuuri olulisust, mis soosib riskide võtmist ja pikaajalist perspektiivi tehnoloogilise innovatsiooni edendamisel.
- Microsofti “taasasutamine”: Nadella arutleb “taasasutamise” kontseptsiooni üle kui võtme üle Microsofti jätkuva relevantsuse tagamiseks oma 50-aastase ajaloo jooksul. Ta rõhutab vajadust pidevalt väljakutseid esitada eeldustele ja kohaneda muutuvate tehnoloogiliste maastikega.
Kokkuvõttes on Microsofti kaks murrangulist läbimurret kvantarvutuste ja tehisintellekti vallas pöördelise tähtsusega hetk tehnoloogia arengus. Need arengud ei tõota mitte ainult revolutsiooni konkreetsetes tööstusharudes, vaid tõstatavad ka fundamentaalseid küsimusi töö tuleviku, majanduse ja inimeste ning üha intelligentsemate masinate vaheliste suhete kohta. Microsofti pikaajaline visioon koos pühendumisega vastutustundlikule arendusele ja juurutamisele asetab ettevõtte selle transformatiivse ajastu kujundamise esirinda.
