28 ژانویه 2025 -توسط CSIRO-تصویر شماتیک از روش پردازش داده، با تاکید بر هسته کوانتومی خود تطبیقی (SAQK) PCA. اعتبار: علوم پیشرفته 2025. DOI:
محققان کوانتومی از CSIRO، آژانس ملی علوم استرالیا، پتانسیل محاسبات کوانتومی را برای بهبود قابل توجه نحوه حل مشکلات پیچیده شامل مجموعه داده‌های بزرگ نشان داده‌اند، و پتانسیل استفاده از کوانتوم را در حوزه‌هایی مانند مدیریت ترافیک بلادرنگ، نظارت بر کشاورزی، مراقبت‌های بهداشتی برجسته می‌کنند. و بهینه سازی انرژی نشان دادند.
محققان با استفاده از ویژگی‌های منحصربه‌فرد محاسبات کوانتومی، مانند برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی، مجموعه داده‌ای بزرگ را با سرعت، دقت و کارایی فشرده و تجزیه و تحلیل کردند که رایانه‌های سنتی نمی‌توانند با آن مطابقت کنند.
این کار در مجله Advanced Science منتشر شده است.
برخلاف بیت‌های رایانه‌ای باینری معمولی که «روشن» یا «خاموش» هستند، بیت‌های کوانتومی (کیوبیت‌ها) می‌توانند همزمان در چندین حالت وجود داشته باشند و به رایانه‌های کوانتومی اجازه می‌دهند تا بسیاری از احتمالات را همزمان پردازش کنند.
دکتر محمد عثمان، دانشمند کوانتومی CSIRO و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت که تیم تحقیقاتی توانستند نشان دهند که یادگیری ماشین کوانتومی می تواند مجموعه های بزرگی از داده ها را بدون از دست دادن جزئیات مهم ساده کند.
دکتر عثمان گفت: “با دو برابر شدن حجم جهانی داده ها هر چند سال، توانایی محاسبات کوانتومی برای مدیریت این پیچیدگی به طور فزاینده ای ارزشمند خواهد شد.” کار ما بر پایش آب های زیرزمینی به عنوان یک مطالعه موردی متمرکز بود، اما یادگیری ماشین کوانتومی کاربردهای گسترده ای در هر زمینه ای دارد که به تجزیه و تحلیل سریع و دقیق مجموعه داده های بزرگ نیاز دارد.
“از آنجایی که کاربردهای عملی برای یادگیری ماشینی به سرعت در حال افزایش است، ما انتظار داریم که ادغام قدرت محاسباتی فوق العاده کوانتومی در یادگیری ماشین تاثیر دگرگون کننده ای در حل بسیاری از مسائل صنعتی و دنیای واقعی داشته باشد. به عنوان مثال، این می تواند نحوه بهینه سازی مسیرهای ترافیکی را برای به حداقل رساندن ازدحام در جاده ها و کاهش انتشارات مضر یا پردازش تصویربرداری پزشکی با دقت بی سابقه ای برای امکان تشخیص سریع و قابل اعتماد تغییر دهد..”
سازمان آموزشی، علمی و فرهنگی ملل متحد (یونسکو) سال 2025 را سال بین المللی علم و فناوری کوانتومی اعلام کرده است.
همانطور که رقابت جهانی برای ساخت اولین کامپیوتر کوانتومی کاملاً کاربردی ادامه دارد، بیشتر این تمرکز بر روی توسعه پلتفرم های سخت افزاری کوانتومی است.
دکتر لیمینگ ژو، مدیر تحقیقات CSIRO’s Data61، کار تیم تحقیقاتی کوانتومی را ستود و در مورد اهمیت پیشرفت کاربردهای عملی برای فناوری‌های کوانتومی صحبت کرد.
دکتر زو گفت: با استفاده از کوانتوم.پیشرفت CSIRO نه تنها به مزایای یادگیری ماشین کوانتومی اعتماد می‌کند، بلکه به عنوان یک راهنمای عمل می‌کند. با شناسایی معیارها و چالش‌های کلیدی عملکرد برنامه، کار ما به شکل‌دهی مسیر نوآوری سخت‌افزار و نرم‌افزار کمک می‌کند و ما را به نمایش‌های دنیای واقعی نزدیک‌تر می‌کند.
سال بین‌المللی علوم و فناوری کوانتومی یونسکو به ما فرصتی عالی برای ترویج کارهای ارزشمند دانشمندانمان و همچنین کمک به دیگران برای درک بهتر این حوزه پیچیده می‌دهد.
استرالیا برای تقریبا 30 سال پیشروی جهانی در تحقیق و توسعه فناوری کوانتومی بوده است و این کار به مجموعه نوآوری های محلی قابل توجهی می افزاید.
