量子线性系统算法：更好，更快，更强大的AI

编译：Marvin

【新智元导读】新加坡国立大学的一个研究团队最近提出一种新的量子算法，可以通过量子计算应用到人工智能中。这一算法能使AI更好、更快。

论文地址: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.050502

AI现在很热门，可以在各种不同的领域应用。同样，量子计算也越来越吸引人们的兴趣，成为一种技术的变革者——有许多用途，例如改善网络安全，甚至重建一个新的互联网。最近不管是AI还是量子计算都有很大的发展，但两者都远不如人们期望的那样完美。

对于AI来说尤其如此。AI目前的形式很大程度上局限于专门的机器学习算法，它能够以自动化的方式执行特定的任务。新加坡国立大学（NUS）量子技术中心的研究团队表示，量子计算可以极大地改进这一过程。

NUS的研究人员Leonard Wossnig，Zhikuan Zhao和Anupam Prakash在《物理评论快报》上发表的一项新研究中，提出一种“量子线性系统算法”，该算法可以通过量子计算机更快地分析更大的数据集。

该研究的作者之一Zhikuan Zhao说：“以前的这类量子算法适用于一个非常具体的问题。如果我们想要实现对其他数据的量子加速，算法就需要升级。”

简单地说，量子算法是设计用于在现实的量子计算模型中运行的算法。像传统算法一样，量子算法是一步一步的过程；不过，量子算法使用量子计算特有的特征，例如量子纠缠和量子叠加。

同时，线性系统算法利用一个大的数据矩阵进行计算。这是一项更适合使用量子计算机的任务。Zhao解释说：“在分析这个矩阵的过程中涉及到很多计算。比如说，当矩阵是10000乘10000时，对于传统计算机来说就很困难。”

更好，更快，更强大的AI

换言之，量子线性系统算法提供了比传统计算机能够执行的更快计算。 第一个版本的量子线性系统算法是2009年提出的，它开启人工智能和机器学习的量子形式的研究。换句话说，量子计算提供了更强大的计算能力，使AI可以更好、更快地运行。

研究人员在论文中写道：“量子机器学习是一个新兴的研究领域，尝试利用量子信息处理的能力来加速经典机器学习任务。”但是，这是否意味着更聪明的AI，就是另一个问题了。

今天的AI系统和机器学习算法已经能够处理大量的计算。这些算法在数据集（通常包括大量的信息）上运行，这一过程肯定能够从量子计算中获得提升。

当然，NUS的研究者提出的新算法在找到有意义的用途之前，我们必须先开发出更强大的量子计算机。这方面已经有许多进展，因此这个概念变成现实可能并不需要等太久。

Zhao表示：“我们可能在未来三到五年内，真正使用由实验主义者研制的硬件来进行有意义的量子计算，并在人工智能中应用。” 他的团队计划尽快与一个实验小组进行一次原理验证演示。