一份來自奧地利維也納大學(xué)的研究：

概括：

人工智能是我們現(xiàn)代生活的一部分。實際應(yīng)用中的一個關(guān)鍵問題是這種智能機器的學(xué)習(xí)速度有多快。實驗已經(jīng)回答了這個問題，表明量子技術(shù)可以加快學(xué)習(xí)過程。物理學(xué)家通過將用于單光子的量子處理器用作機器人來實現(xiàn)了這一結(jié)果。

人工智能是我們現(xiàn)代生活的一部分。實際應(yīng)用的一個關(guān)鍵問題是這種智能機器的學(xué)習(xí)速度有多快。一項實驗已經(jīng)回答了這個問題，表明量子技術(shù)可以使學(xué)習(xí)過程加速。物理學(xué)家通過使用單光子的量子處理器作為機器人來實現(xiàn)這一結(jié)果。

機器人解決電腦游戲，識別人類的聲音，或幫助尋找最佳的醫(yī)療方法：這些只是人工智能領(lǐng)域在過去幾年中產(chǎn)生的幾個驚人的例子。對更好的機器的持續(xù)競逐，導(dǎo)致了如何以及用什么手段可以實現(xiàn)改進的問題。與此同時，量子技術(shù)的巨大最新進展也證實了量子物理學(xué)的力量，不僅因為它的理論常常是奇特而令人費解的，而且還因為它在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。因此，人們萌生了將兩個領(lǐng)域合并的想法：一方面是人工智能，其自主機器；另一方面是量子物理，其強大算法。

在過去的幾年里，許多科學(xué)家開始研究如何連接這兩個世界，并研究量子力學(xué)以何種方式證明對學(xué)習(xí)機器人有利，或者反之亦然。一些令人著迷的結(jié)果已經(jīng)顯示，例如，機器人更快地決定他們的下一步行動，或者使用特定的學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計新的量子實驗。然而，機器人仍然無法更快地學(xué)習(xí)，這是發(fā)展越來越復(fù)雜的自主機器的一個關(guān)鍵特征。

在Philip Walther領(lǐng)導(dǎo)的國際合作中，來自維也納大學(xué)的實驗物理學(xué)家團隊與來自因斯布魯克大學(xué)、奧地利科學(xué)院、萊頓大學(xué)和德國航空航天中心的理論家一起，首次成功地通過實驗證明了機器人實際學(xué)習(xí)時間的加快。該團隊利用光的基本粒子--單光子，耦合到麻省理工學(xué)院設(shè)計的集成光子量子處理器中。這個處理器被用作機器人和實現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)。在這里，機器人會學(xué)習(xí)將單個光子路由到一個預(yù)定的方向。"實驗可以表明，與不使用量子物理學(xué)的情況相比，學(xué)習(xí)時間大大縮短。"該出版物的第一作者Valeria Saggio說。

簡而言之，該實驗可以通過想象一個機器人站在十字路口來理解，提供的任務(wù)是學(xué)習(xí)總是走左轉(zhuǎn)。機器人通過在做正確動作時獲得獎勵來學(xué)習(xí)?，F(xiàn)在，如果將機器人放在我們通常的經(jīng)典世界中，那么它將嘗試左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)，只有選擇左轉(zhuǎn)才會獲得獎勵。相反，當(dāng)機器人利用量子技術(shù)時，量子物理學(xué)的奇異方面就會發(fā)揮作用。機器人現(xiàn)在可以利用其最著名也是最奇特的一個特點，即所謂的疊加原理。這可以通過想象機器人同時進行左、右兩個轉(zhuǎn)彎來直觀地理解。"這個關(guān)鍵特征可以實現(xiàn)量子搜索算法，減少學(xué)習(xí)正確路徑的試驗次數(shù)。因此，一個能夠以疊加方式探索環(huán)境的代理，其學(xué)習(xí)速度將明顯快于其經(jīng)典的同類產(chǎn)品。"漢斯-布里格爾說，他和他在因斯布魯克大學(xué)的小組一起開發(fā)了量子學(xué)習(xí)代理的理論思想。

這一實驗證明，通過使用量子計算可以增強機器學(xué)習(xí)，這顯示出將這兩種技術(shù)結(jié)合起來時，具有很好的優(yōu)勢。"我們對量子人工智能的可能性的理解才剛剛開始"，菲利普-瓦爾特說，"因此，每一個新的實驗結(jié)果都有助于這一領(lǐng)域的發(fā)展，目前，這一領(lǐng)域被視為量子計算最肥沃的領(lǐng)域之一。"