Microsoft je pred kratkim objavil dva prelomna dosežka, ki pomenita pomemben korak naprej na področju kvantnega računalništva in umetne inteligence. Ti dosežki, podrobneje opisani v ločenih publikacijah v reviji Nature, obetajo preoblikovanje panog, pospešitev znanstvenih odkritij in redefinicijo same narave računanja in digitalne interakcije. Sočasni objavi, ena v zvezi z materializacijo desetletja starega teoretičnega delca in druga v zvezi z ustvarjanjem realističnih, z umetno inteligenco ustvarjenih svetov iger, poudarjata Microsoftovo zavezanost k premikanju meja tehnoloških inovacij.
Majorana 1: Topološki qubit in zora razširljivega kvantnega računalništva
Osrednji del Microsoftovega preboja na področju kvantnega računalništva je ustvarjanje in nadzor delca Majorana, kvazidelca, ki so ga teoretizirali v 1930-ih, vendar ga do zdaj niso dokončno opazovali. Ta dosežek, vrhunec 17-letnega raziskovalnega programa (enega najdlje trajajočih Microsoftovih programov), predstavlja temeljni preboj v fiziki, ki postavlja temelje za novo arhitekturo v kvantnem računalništvu.
Težava, s katero se danes sooča kvantno računalništvo, je, da se industrija bori za to, da bi bili kubiti zanesljivi in odporni na šum. Ustvarjanje Majorane omogoča ustvarjanje topološkega prevodnika. Ta nova vrsta polprevodnika deluje tudi kot superprevodnik, kar omogoča izgradnjo nove temeljne arhitekture, ki se lahko razširi na milijone kubitov na čipu, vse v dlani roke.
- Pomen delcev Majorana: Delci Majorana so edinstveni, ker so sami sebi antidelci. To pomeni, da se lahko dva delca Majorana bodisi uničita (kar ima za posledico ničelno stanje) bodisi združita in tvorita en sam elektron (stanje ena). Zaradi te inherentne stabilnosti in dualnosti so idealni kandidati za izgradnjo robustnih in nadzorovanih kubitov, temeljnih gradnikov kvantnih računalnikov.
- Topološki kubiti in topološko jedro: Microsoftova ekipa je izkoristila edinstvene lastnosti delcev Majorana za ustvarjanje “topoloških kubitov”. Te kubite odlikujejo:
- Zanesljivost: Topološka narava teh kubitov zagotavlja inherentno zaščito pred šumom, kar je glavna ovira pri tradicionalnih pristopih kvantnega računalništva.
- Majhnost: Topološki kubiti so lahko bistveno manjši od drugih vrst kubitov, kar omogoča masovno povečanje gostote kubitov na enem samem čipu.
- Nadzorljivost: Kljub svoji stabilnosti ostajajo topološki kubiti zelo nadzorovani, kar omogoča kompleksne manipulacije, potrebne za kvantno računanje.
Ta nova arhitektura, uporabljena za razvoj procesorja Majorana 1, ponuja jasno pot do namestitve milijona kubitov na en sam čip, ki se prilega dlani,” je dejal Microsoft. “To je potreben prag, da kvantni računalniki zagotovijo transformativne rešitve v resničnem svetu – kot je razgradnja mikroplastike v neškodljive stranske produkte ali izum samocelilnih materialov za gradbeništvo, proizvodnjo ali zdravstveno varstvo. Vsi trenutni računalniki na svetu skupaj ne morejo storiti tega, kar bo zmogel kvantni računalnik z milijonom kubitov.
- Implikacije za znanstvena odkritja: Razširjen kvantni računalnik, ki temelji na arhitekturi Majorana 1, ima potencial, da revolucionira področja, ki se zanašajo na kompleksne simulacije, kot so:
- Znanost o materialih: Načrtovanje novih materialov s posebnimi lastnostmi (npr. superprevodniki, napredne baterije) brez potrebe po obsežnem eksperimentiranju s poskušanjem in napakami.
- Odkrivanje zdravil: Natančno modeliranje obnašanja molekul in proteinov za pospešitev razvoja novih zdravil in terapij.
- Temeljna fizika: Raziskovanje kompleksnih kvantnih pojavov in poglabljanje našega razumevanja naravnega sveta.
- Časovnica: Medtem ko so preboji v fiziki in izdelavi zaključeni, je razvoj popolnoma napakoodpornega kvantnega računalnika, ki temelji na Majorana 1, predviden za konec 2020-ih (okoli 2027–2029). Naslednji koraki vključujejo integracijo teh novih vrat v delujoč kvantni računalnik.
- Ločitev programske/strojne opreme. Microsoft ločeno razvija svoj programski sklad in je demonstriral 24 logičnih kubitov na kvantnih računalnikih z nevtralnimi atomi in ionskimi pastmi, s čimer je predstavil napredek pri odpravljanju napak.
Muse: Svetovi iger, ki jih ustvarja umetna inteligenca, in prihodnost interaktivnih izkušenj
Druga velika Microsoftova objava se osredotoča na “Muse”, nov model umetne inteligence, zasnovan za ustvarjanje celotnih svetov iger na podlagi podatkov o igranju. Ta “model delovanja sveta” ali “model človeškega delovanja” izkorišča obsežne nize podatkov, ki jih ustvarjajo Microsoftovi igričarski studii, za ustvarjanje doslednih, raznolikih in uporabniško prilagodljivih igralnih okolij.
- Ključne lastnosti Muse:
- Doslednost: Ustvarjeni svetovi iger ohranjajo dosledno notranjo logiko, kar zagotavlja, da se dejanja in interakcije v igralnem okolju obnašajo realistično.
- Raznolikost: Muse lahko ustvari širok spekter igralnih okolij in scenarijev, kar igralcem ponuja bogato in raznoliko izkušnjo.
- Uporabniška prilagodljivost: Ustvarjeni svetovi so trajni glede na uporabniške spremembe, kar igralcem omogoča, da prilagodijo in oblikujejo svoje igralne izkušnje.
- Generiranje v realnem času: Muse lahko ustvarja igralno vsebino v realnem času in se dinamično odziva na vnos igralca. To je bilo prikazano z uporabo krmilnika Xbox, kjer je model ustvaril izhod na podlagi vnosa krmilnika, pri tem pa ohranil doslednost s pravili igre.
- Implikacije za igre in širše:
- Revolucioniranje razvoja iger: Muse ima potencial, da dramatično pospeši in poenostavi postopek razvoja iger, kar manjšim studiem omogoča ustvarjanje iger kakovosti AAA. Lahko bi privedel tudi do novih oblik emergentnega igranja in dinamičnega pripovedovanja zgodb.
- Splošni modeli delovanja in sveta: Tehnologija, ki stoji za Muse, bi se lahko poleg iger uporabljala za ustvarjanje splošnih modelov delovanja in sveta, s potencialnimi aplikacijami v robotiki, simulaciji in drugih področjih.
- Podatkovno bogastvo: Microsoftovi obsežni podatki o igrah, zbrani s prevzemi in naložbami v igričarsko industrijo, zagotavljajo edinstveno prednost pri usposabljanju modelov, kot je Muse, kar je analogno podatkovni prednosti YouTuba za Google.
Širši kontekst: UI, gospodarska rast in družbeni vpliv
Pogovor z izvršnim direktorjem Microsofta Satyo Nadello sega dlje od specifičnih tehničnih prebojev in se dotika širših implikacij umetne inteligence in kvantnega računalništva za gospodarstvo in družbo. Ključne teme vključujejo:
- UI in gospodarska rast: Nadella poudarja potencial umetne inteligence za spodbujanje znatne gospodarske rasti, potencialno povečanje stopenj rasti svetovnega BDP na ravni, ki spominja na industrijsko revolucijo (npr. 7–10 % rast, prilagojena inflaciji). Poudarja, da bo resnično merilo uspeha UI njen vpliv na splošno gospodarsko produktivnost, ne le tehnološki mejniki.
- Hiperobsežno računalništvo in UI: Microsoftova platforma v oblaku Azure je pozicionirana kot ključni omogočitelj revolucije UI, ki zagotavlja obsežne računalniške vire, potrebne za usposabljanje in uvajanje obsežnih modelov UI. Nadella poudarja vse večje povpraševanje po računalniški infrastrukturi, ki ga poganjata tako usposabljanje kot sklepanje (uporaba v realnem času) modelov UI.
- Jevonsov paradoks in UI: Nadella razpravlja o Jevonsovem paradoksu v kontekstu UI in ugotavlja, da se bo z nižanjem cene in povečevanjem moči UI povpraševanje po njenih zmogljivostih verjetno eksponentno povečalo. To nakazuje, da bi se morali osredotočiti tako na izboljšanje inteligence UI kot na zmanjšanje njenih stroškov.
- Izzivi uvajanja in upravljanje sprememb: Nadella priznava, da bo uvajanje UI v resničnem svetu vključevalo precejšnje izzive, zlasti v smislu upravljanja sprememb in preoblikovanja procesov znotraj organizacij. Potegne analogijo z uvedbo preglednic in e-pošte, ki sta temeljito spremenili poslovne procese.
- Prihodnost dela in agenti UI: Nadella si predstavlja prihodnost, v kateri bodo agenti UI postali sestavni del umskega dela in bodo delovali kot sodelavci in pomočniki. Opisuje nov vmesnik “upravitelja agentov”, ki bo potreben za upravljanje interakcij med ljudmi in množico agentov UI.
- Usklajevanje in varnost: Nadella poudarja pomen usklajevanja in varnosti UI ter poudarja potrebo po pravnih in družbenih okvirih za urejanje uvajanja vse močnejših sistemov UI. Verjame, da bosta družbeno dovoljenje in zaupanje ključnega pomena za široko sprejetje UI. Predlaga, da se osredotočimo na prostor delovanja teh UI in na to, kam se koda, ki jo uvajajo UI, dejansko uvaja.
- AGI in kognitivno delo: Nadella izraža niansirano stališče o konceptu splošne umetne inteligence (AGI) in nakazuje, da se definicija “kognitivnega dela” nenehno razvija. Trdi, da bo UI morda avtomatizirala trenutne oblike kognitivnega dela, vendar bo ustvarila tudi nove oblike kognitivnega dela.
- Dolgoročne raziskave in inovacije: Nadella poudarja Microsoftovo zavezanost dolgoročnim raziskavam, kar ponazarja 17-letna naložba v projekt Majorana. Poudarja pomen kulture, ki sprejema tveganje in dolgoročno perspektivo pri spodbujanju tehnoloških inovacij.
- “Ponovni zagon” Microsofta: Nadella razpravlja o konceptu “ponovnega zagona” kot ključu do Microsoftovega nadaljnjega pomena v njegovi 50-letni zgodovini. Poudarja potrebo po nenehnem izzivanju predpostavk in prilagajanju spreminjajočim se tehnološkim krajinam.
Če povzamemo, Microsoftova dvojna preboja v kvantnem računalništvu in umetni inteligenci predstavljata ključni trenutek v tehnološkem napredku. Ti dosežki ne le obetajo revolucijo v posameznih panogah, temveč tudi postavljajo temeljna vprašanja o prihodnosti dela, gospodarstva in odnosa med ljudmi in vse bolj inteligentnimi stroji. Microsoftova dolgoročna vizija, skupaj z zavezanostjo k odgovornemu razvoju in uvajanju, postavlja podjetje v ospredje oblikovanja te transformativne dobe.
