Il mondo degli scacchi è rimasto stupito quando l'algoritmo del computer AlphaZero ha appreso, dopo appena quattro ore da solo, per battere i migliori programmi di scacchi basati sull'esperienza umana. Ora un gruppo di ricerca dell'Università di Aarhus in Danimarca ha utilizzato lo stesso algoritmo per controllare un computer quantistico.

In tutto il mondo, numerosi gruppi di ricerca stanno tentando di costruire un computer quantistico. Un tale computer sarebbe in grado di risolvere alcuni problemi che non possono essere risolti con gli attuali computer classici, anche se unissimo tutti questi computer del mondo in uno.

All'Università di Aarhus, i ricercatori condividono l'ambizione di costruire un computer quantistico. Per questa ragione, un gruppo di ricerca sotto la direzione del professor Jacob Sherson ha appena utilizzato l'algoritmo informatico AlphaZero per imparare a controllare un sistema quantistico.

Ciò che rende interessante AlphaZero è che può imparare da solo senza alcuna forma di competenza umana. In questo modo, AlphaZero ha battuto sia gli umani che i programmi per computer specializzati in giochi come Go, Shogi, e scacchi, e ha imparato a farlo solo giocando contro se stesso. Dopo appena quattro ore di gioco contro se stesso, AlphaZero è riuscito a battere il principale programma di scacchi Stockfish. AlphaZero era così superiore che il gran maestro danese Peter Heine Nielsen paragonò il programma a una specie aliena superiore che aveva visitato la terra solo per batterci a scacchi.

AlphaZero è buono da solo, ma meglio con i ricercatori

Il gruppo di ricerca dell'Università di Aarhus ha, tramite simulazioni al computer, ha dimostrato l'ampia applicabilità applicando AlphaZero a tre diversi problemi di controllo che potrebbero essere potenzialmente utilizzati in un computer quantistico. Il loro lavoro è stato recentemente pubblicato su Informazioni sulla natura quantistica .

Il team è rimasto molto colpito dalla capacità di apprendimento di AlphaZero, come il principale dottorato di ricerca lo studente Mogens Dalgaard ha descritto:"Quando abbiamo analizzato i dati di AlphaZero abbiamo visto che l'algoritmo aveva imparato a sfruttare una simmetria sottostante del problema che inizialmente non avevamo considerato. È stata un'esperienza straordinaria.''

Però, anche se AlphaZero di per sé è un algoritmo impressionante, il team di ricerca ha ottenuto i migliori risultati combinando AlphaZero con un algoritmo di ottimizzazione quantistica specializzato. Come conclude il professor Jacob Sherson:"Ciò indica che abbiamo ancora bisogno di abilità e competenze umane, e che l'obiettivo del futuro dovrebbe essere quello di comprendere e sviluppare interfacce di intelligenza ibrida che sfruttino in modo ottimale i punti di forza di entrambi".

Nel tentativo di accelerare lo sviluppo sul campo, il gruppo di ricerca ha reso il codice apertamente disponibile e sono rimasti sorpresi dall'interesse. "In poche ore sono stato contattato da importanti aziende tecnologiche con laboratori quantistici e università leader a livello internazionale per stabilire future collaborazioni, "Jacob Sherson dice, e continua "quindi probabilmente non passerà molto tempo prima che questi metodi trovino impiego in esperimenti pratici in tutto il mondo".

Informazioni di base, il computer quantistico:

Un computer quantistico utilizza la meccanica quantistica, una branca della fisica che descrive i più piccoli elementi costitutivi del nostro universo. A questa piccola scala, le regole sono fondamentalmente diverse. Ad esempio, un sistema può esistere in più di uno stato alla volta. Quando tradotto in linguaggio informatico, questo significa che un computer quantistico può eseguire più calcoli alla volta, che offre un'enorme velocità rispetto ai normali computer. Ma anche se la teoria dei computer quantistici è ben consolidata, nessuno è ancora riuscito a costruire un computer quantistico su vasta scala. Questo richiede, tra l'altro, che miglioriamo la nostra capacità di controllare questi sistemi.