Algoritmos cuánticos para superar los cuellos de botella de la IA generativa

Investigadores del Instituto de Computación Cuántica (IQC) de la Universidad de Waterloo han descubierto que los algoritmos cuánticos podrían acelerar la creación y el uso de la inteligencia artificial (IA) generativa.

El artículo de Pooya Ronagh, miembro del IQC y profesora del Departamento de Física y Astronomía, y Arsalan Motamedi, exalumno del IQC e investigador de la empresa canadiense de computación cuántica Xanadu, explora cómo los algoritmos cuánticos pueden aliviar los cuellos de botella de la IA generativa.

Ronagh dice que su trabajo se centra en la intersección de la ciencia cuántica y la IA y en si la computación cuántica puede acelerar la imitación de patrones y fenómenos del mundo real como lo han hecho los científicos de la IA y el aprendizaje automático.

“Descubrimos que sí puede, pero no para los problemas típicos de la IA generativa en la visión por computadora y el habla“, dice Ronagh.

“Hemos observado aceleraciones más significativas en los tipos de problemas que tienen patrones periódicos, por ejemplo, en el análisis de la dinámica molecular”.

La función de las moléculas grandes, como las proteínas, depende de cómo se pliegan en estructuras 3D específicas, lo que hace que la búsqueda y generación de estas estructuras sea un problema vital en farmacología.

Y las técnicas de vanguardia actuales utilizan la IA generativa para mejorar este proceso.

Ronagh dice que, aunque los efectos de la mecánica cuántica suelen ignorarse en las simulaciones de dinámica molecular, pueden beneficiarse de las soluciones de computación cuántica gracias a la periodicidad de los ángulos de enlace molecular.

Existen muchos otros ejemplos de problemas con tales estructuras periódicas en la física de la materia condensada y las teorías cuánticas de campos.

Ronagh dice que uno de los ejemplos más destacados del poder de las computadoras cuánticas está en la criptografía.

El algoritmo de Shor utiliza la periodicidad que subyace al problema de factorización para romper el cifrado RSA.

Sin embargo, aclara que este no es un caso de uso práctico en sí mismo, sino más bien una demostración de las capacidades únicas de los algoritmos cuánticos.

Existe un verdadero potencial en la computación cuántica, en lugar de ser simplemente una amenaza para la seguridad de la información.

“El hackeo es una implicación aterradora que impulsa nuestra urgencia por cambiar nuestros protocolos de cifrado, así como nuestra curiosidad por saber si se pueden construir computadores cuánticos“, afirma.

“Pero, en cambio, podemos aspirar a simular mejor las moléculas, lo que conduciría al desarrollo de materiales superiores y medicamentos que salvarían vidas.

Esto tiene el potencial de ser una aplicación económicamente muy valiosa de los computadores cuánticos en nuestra vida diaria“.

Afirma que explorar las aplicaciones de la computación cuántica va más allá de soñar despierto sobre los impactos futuros de las tecnologías cuánticas.

“Creo que ahí es donde encontrar algoritmos cuánticos útiles es tan importante.

Pueden decirnos más sobre los tipos de aplicaciones que queremos ejecutar en el computador que estamos tratando de construir, de modo que podamos diseñar y optimizar la arquitectura del computador con más información y planificar mejor la enorme tarea de construirlo“, afirma Ronagh.

Fuente: MLR