„Microsoft“ neseniai paskelbė apie du novatoriškus pasiekimus, žyminčius reikšmingą šuolį kvantinių skaičiavimų ir dirbtinio intelekto srityse. Šie pasiekimai, detaliai aprašyti atskirose Nature publikacijose, žada pakeisti pramonės šakas, paspartinti mokslinius atradimus ir iš naujo apibrėžti patį skaičiavimo ir skaitmeninės sąveikos pobūdį. Vienu metu paskelbti pranešimai – vienas apie dešimtmečius teorinio dalelės egzistavimo įrodymą, o kitas apie realistiškų, AI generuotų žaidimų pasaulių kūrimą – pabrėžia „Microsoft“ įsipareigojimą plėsti technologinių inovacijų ribas.
„Majorana 1“: topologinis kubitas ir mastelio keitimo kvantinių skaičiavimų aušra
Pagrindinis „Microsoft“ kvantinių skaičiavimų proveržio elementas yra Majorana dalelės, kvazidalelės, kuri buvo teoriškai numatyta 1930-aisiais, bet iki šiol nebuvo galutinai stebėta, sukūrimas ir valdymas. Šis pasiekimas, 17 metų trukusios tyrimų programos (vienos ilgiausiai vykdomų „Microsoft“ programų) kulminacija, yra esminis fizikos proveržis, padedantis pagrindus naujai kvantinių skaičiavimų architektūrai.
Šiandieninė kvantinių skaičiavimų problema yra ta, kad pramonė sunkiai siekia padaryti kubitus patikimus ir atsparius triukšmui. Majorana dalelės sukūrimas leidžia sukurti topolaidį. Šis naujas puslaidininkio tipas taip pat veikia kaip superlaidininkas, leidžiantis sukurti naują pamatinę architektūrą, kurią galima išplėsti iki milijonų kubitų viename čipe, telpančiame delne.
- Majorana dalelių svarba: Majorana dalelės yra unikalios tuo, kad jos yra savo pačių antidalelelės. Tai reiškia, kad dvi Majorana dalelės gali arba anihiliuoti viena kitą (sukurti nulinę būseną), arba susijungti ir sudaryti vieną elektroną (vienetinę būseną). Dėl šio prigimtinio stabilumo ir dualumo jos yra idealios kandidatės kuriant patikimus ir valdomus kubitus, pagrindinius kvantinių kompiuterių statybinius blokus.
- Topologiniai kubitai ir topologinė šerdis: „Microsoft“ komanda panaudojo unikalias Majorana dalelių savybes, kad sukurtų „topologinius kubitus“. Šie kubitai pasižymi:
- Patikimumu: topologinė šių kubitų prigimtis suteikia prigimtinę apsaugą nuo triukšmo, kuris yra didelė kliūtis tradiciniuose kvantinių skaičiavimų metoduose.
- Mažu dydžiu: topologiniai kubitai gali būti žymiai mažesni nei kiti kubitų tipai, todėl galima masiškai padidinti kubitų tankį viename čipe.
- Valdomumu: nepaisant savo stabilumo, topologiniai kubitai išlieka labai valdomi, todėl galima atlikti sudėtingas manipuliacijas, reikalingas kvantiniams skaičiavimams.
„Microsoft“ teigė, kad ši nauja architektūra, panaudota „Majorana 1“ procesoriui sukurti, atveria aiškų kelią sutalpinti milijoną kubitų į vieną čipą, kuris tilptų į delną. Tai yra būtina riba, kad kvantiniai kompiuteriai galėtų pateikti transformuojančius, realaus pasaulio sprendimus, tokius kaip mikroplastiko suskaidymas į nekenksmingus šalutinius produktus arba savaime gyjančių medžiagų išradimas statyboms, gamybai ar sveikatos priežiūrai. Visi dabartiniai pasaulio kompiuteriai, dirbdami kartu, negali padaryti to, ką galės padaryti milijono kubitų kvantinis kompiuteris.
- Poveikis moksliniams atradimams: mastelio keitimo kvantinis kompiuteris, paremtas „Majorana 1“ architektūra, gali iš esmės pakeisti sritis, kurios remiasi sudėtingomis simuliacijomis, tokias kaip:
- Medžiagų mokslas: naujų medžiagų su specifinėmis savybėmis (pvz., superlaidininkų, pažangių baterijų) projektavimas be būtinybės atlikti daug bandymų ir klaidų eksperimentų.
- Vaistų atradimas: tikslus molekulių ir baltymų elgsenos modeliavimas siekiant paspartinti naujų vaistų ir terapijų kūrimą.
- Pagrindinė fizika: sudėtingų kvantinių reiškinių tyrinėjimas ir gilesnis gamtos pasaulio supratimas.
- Laiko grafikas: nors fizikos ir gamybos proveržiai yra baigti, visiškai gedimams atsparaus kvantinio kompiuterio, paremto „Majorana 1“, kūrimas planuojamas vėlesniems 2020-iesiems (apie 2027–2029 metus). Kitas žingsnis – integruoti šiuos naujus vartus į veikiantį kvantinį kompiuterį.
- Programinės / aparatinės įrangos atskyrimas: „Microsoft“ atskirai kuria savo programinės įrangos rinkinį ir pademonstravo 24 loginius kubitus neutralaus atomo ir jonų spąstų kvantiniuose kompiuteriuose, parodydama pažangą klaidų taisymo srityje.
„Muse“: AI generuoti žaidimų pasauliai ir interaktyvių patirčių ateitis
Antrasis svarbus „Microsoft“ pranešimas yra apie „Muse“, naują AI modelį, skirtą generuoti ištisus žaidimų pasaulius, remiantis žaidimo duomenimis. Šis „pasaulio veiksmų modelis“ arba „žmogaus veiksmų modelis“ naudoja didžiulius duomenų rinkinius, sugeneruotus „Microsoft“ žaidimų studijų, kad sukurtų nuoseklias, įvairias ir vartotojo modifikuojamas žaidimų aplinkas.
- Pagrindinės „Muse“ savybės:
- Nuoseklumas: generuojami žaidimų pasauliai išlaiko nuoseklią vidinę logiką, užtikrindami, kad veiksmai ir sąveikos žaidimų aplinkoje elgtųsi realistiškai.
- Įvairovė: „Muse“ gali generuoti platų žaidimų aplinkų ir scenarijų spektrą, siūlydama turtingą ir įvairią patirtį žaidėjams.
- Vartotojo modifikavimas: generuojami pasauliai yra atsparūs vartotojo modifikacijoms, leidžiantys žaidėjams pritaikyti ir formuoti savo žaidimų patirtį.
- Generavimas realiuoju laiku: „Muse“ gali generuoti žaidimų turinį realiuoju laiku, dinamiškai reaguodama į žaidėjo įvestį. Tai buvo pademonstruota naudojant „Xbox“ valdiklį, kai modelis generavo išvestį pagal valdiklio įvestį, išlaikydamas nuoseklumą su žaidimo taisyklėmis.
- Poveikis žaidimų pramonei ir ne tik:
- Žaidimų kūrimo revoliucija: „Muse“ gali iš esmės paspartinti ir supaprastinti žaidimų kūrimo procesą, leisdama mažesnėms studijoms kurti AAA kokybės žaidimus. Tai taip pat galėtų paskatinti naujas emergentinio žaidimo ir dinamiško istorijų pasakojimo formas.
- Bendrieji veiksmų ir pasaulio modeliai: ne tik žaidimų srityje, „Muse“ technologija galėtų būti pritaikyta kuriant bendruosius veiksmų ir pasaulio modelius, kurie galėtų būti pritaikyti robotikoje, modeliavime ir kitose srityse.
- Duomenų turtas: dideli „Microsoft“ žaidimų duomenys, sukaupti per įsigijimus ir investicijas į žaidimų pramonę, suteikia unikalų pranašumą apmokant tokius modelius kaip „Muse“, panašiai kaip „YouTube“ duomenų pranašumas „Google“.
Platesnis kontekstas: AI, ekonomikos augimas ir poveikis visuomenei
Pokalbis su „Microsoft“ generaliniu direktoriumi Satya Nadella peržengia konkrečius techninius proveržius ir paliečia platesnes AI ir kvantinių skaičiavimų pasekmes ekonomikai ir visuomenei. Pagrindinės temos apima:
- AI ir ekonomikos augimas: Nadella pabrėžia AI potencialą skatinti reikšmingą ekonomikos augimą, galbūt padidinant pasaulio BVP augimo tempus iki lygių, primenančių pramonės revoliuciją (pvz., 7–10 % infliacija pakoreguotas augimas). Jis pabrėžia, kad tikrasis AI sėkmės etalonas bus jo poveikis bendram ekonomikos produktyvumui, o ne tik technologiniai etapai.
- Hiperdideli skaičiavimai ir AI: „Microsoft Azure“ debesų platforma yra pozicionuojama kaip pagrindinė AI revoliucijos įgalintoja, suteikianti didžiulius skaičiavimo išteklius, reikalingus didelio masto AI modeliams apmokyti ir diegti. Nadella pabrėžia didėjantį skaičiavimo infrastruktūros poreikį, kurį lemia tiek AI modelių mokymas, tiek išvadų darymas (naudojimas realiuoju laiku).
- Jevonso paradoksas ir AI: Nadella aptaria Jevonso paradoksą AI kontekste, pažymėdamas, kad AI pigėjant ir galingėjant, jo galimybių paklausa greičiausiai didės eksponentiškai. Tai rodo, kad reikėtų sutelkti dėmesį tiek į AI intelekto gerinimą, tiek į jo kainos mažinimą.
- Diegimo iššūkiai ir pokyčių valdymas: Nadella pripažįsta, kad realus AI diegimas susijęs su dideliais iššūkiais, ypač pokyčių valdymo ir procesų pertvarkymo organizacijose srityse. Jis pateikia analogiją su skaičiuoklių ir el. pašto įvedimu, kurie iš esmės pakeitė verslo procesus.
- Darbo ateitis ir AI agentai: Nadella numato ateitį, kurioje AI agentai taps neatsiejama žinių darbo dalimi, veiks kaip bendradarbiai ir asistentai. Jis apibūdina naują „agentų valdymo“ sąsają, kuri bus reikalinga valdyti žmonių ir daugybės AI agentų sąveiką.
- Suderinimas ir sauga: Nadella pabrėžia AI suderinimo ir saugos svarbą, akcentuodamas teisinių ir visuomeninių sistemų poreikį, siekiant reguliuoti vis galingesnių AI sistemų diegimą. Jis mano, kad visuomenės leidimas ir pasitikėjimas bus labai svarbūs plačiai paplitusiam AI pritaikymui. Jis siūlo sutelkti dėmesį į šių AI veiksmų erdvę ir tai, kur yra diegiamas AI diegiamas kodas.
- AGI ir kognityvinis darbas: Nadella išreiškia niuansuotą požiūrį į dirbtinio bendrojo intelekto (AGI) koncepciją, teigdamas, kad „kognityvinio darbo“ apibrėžimas nuolat kinta. Jis teigia, kad nors AI gali automatizuoti dabartines kognityvinio darbo formas, jis taip pat sukurs naujas kognityvinio darbo formas.
- Ilgalaikiai tyrimai ir inovacijos: Nadella pabrėžia „Microsoft“ įsipareigojimą ilgalaikiams tyrimams, kurį iliustruoja 17 metų investicijos į „Majorana“ projektą. Jis pabrėžia rizikos prisiėmimo ir ilgalaikės perspektyvos kultūros svarbą skatinant technologines inovacijas.
- „Microsoft“ „iš naujo įkūrimas“: Nadella aptaria „iš naujo įkūrimo“ koncepciją kaip raktą į nuolatinį „Microsoft“ aktualumą per 50 metų istoriją. Jis pabrėžia, kad reikia nuolat mesti iššūkį prielaidoms ir prisitaikyti prie besikeičiančių technologinių kraštovaizdžių.
Apibendrinant, „Microsoft“ dvigubas proveržis kvantiniuose skaičiavimuose ir AI yra esminis momentas technologijų pažangoje. Šie pasiekimai ne tik žada revoliucionizuoti konkrečias pramonės šakas, bet ir kelia esminius klausimus apie darbo ateitį, ekonomiką ir žmonių bei vis protingesnių mašinų santykius. Ilgalaikė „Microsoft“ vizija, kartu su įsipareigojimu atsakingam kūrimui ir diegimui, pozicionuoja įmonę šios transformuojančios eros formavimo priešakyje.
