Reti neurali quantistiche? Quando la fantascienza diventa realtà
Un team di fisici, dell'Università di Vienna, del CNR e del Politecnico di Milano, ha sviluppato un particolare dispositivo, chiamato memristore (unione di memoria e resistore) quantistico, che potrebbe permetterci di combinare il mondo dell'intelligenza artificiale con quello della tecnologia quantistica, sbloccando capacità senza precedenti.
L'esperimento, pubblicato sulla rivista Nature Photonics, è stato realizzato con un processore quantistico integrato operante su singoli fotoni ed è un traguardo scientifico che rappresenta un ulteriore passo avanti verso un futuro in cui l'intelligenza artificiale quantistica diventerà realtà.
Gli scienziati sono stati spinti anche dagli incredibili progressi nel campo delle IA, diventate ormai onnipresenti, con applicazioni come l'interpretazione del parlato, il riconoscimento delle immagini, la diagnosi medica e ad altre innumerevoli applicazioni.
Al centro di tutte queste vi sono poi modelli matematici chiamati reti neurali, che si ispirano alla struttura biologica del cervello umano, fatta di nodi interconnessi di incredibile complessità.
Ed allo stesso modo in cui il nostro cervello accumula informazioni riorganizzando costantemente le connessioni tra i neuroni, così le reti neurali possono essere "addestrate" matematicamente sintonizzando la loro struttura interna fino a diventare capaci di compiti a livello umano (ed anche di più).
Avere quindi dispositivi integrati in grado di eseguire i calcoli in modo rapido ed efficiente è diventato un importante obiettivo di ricerca, sia accademica che industriale, soprattutto considerando che, la tecnologia quantistica, negli ultimi anni si è dimostrata capace di una potenza di calcolo ben oltre la portata anche del più grande supercomputer del mondo.
Per questo motivo il team di fisici sperimentali dell'Università di Vienna, del CNR e del Politecnico di Milano, guidati dal Prof. Philip Walther e dal Dr. Roberto Osellame, ha dimostrato che è possibile ingegnerizzare un dispositivo che si comporta come un memristore, mentre agisce su stati quantistici codificando e trasmettendo informazioni.
Gli scienziati sono riusciti nel loro intento utilizzando singoli fotoni, e sfruttando la loro capacità unica di propagarsi simultaneamente in una sovrapposizione di due o più percorsi. Attraverso il loro esperimento, estremamente complesso, hanno anche dimostrato che le reti ottiche con il memristore quantistico possono essere utilizzate per apprendere sia compiti classici che quantistici, suggerendo che potrebbe essere il trait d'union tra l'intelligenza artificiale e l'informatica quantistica.
Michele Spagnolo, primo autore dello studio, ha affermato: "Sbloccare il pieno potenziale delle risorse quantistiche all'interno dell'intelligenza artificiale è una delle maggiori sfide dell'attuale ricerca in fisica quantistica e informatica".
A proposito di tecnologie quantistiche, recentemente è stato fatto un enorme passo avanti nel campo dell'internet quantistico. Inoltre, la rete neurale DeepInsight è capace di prevedere il comportamento.
FONTE: Nature Photonics
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