La IA “copia” el cerebro humano para mejorar sus capacidades analíticas. Esta es la estrategia implementada por investigadores de la Universidad Estatal de Milán que desarrollaron un algoritmo capaz de aprovechar el “ruido de fondo” para procesar grandes cantidades de datos en secuencia, del mismo modo que las neuronas procesan información en un contexto muy ruidoso. De esta forma, el sistema es más estable y controlable, evitando la pérdida de información y permitiendo el análisis de secuencias muy largas de datos. Los resultados muestran que este método allana el camino para una inteligencia artificial cuántica más robustaescalable y eficiente, aplicable a futuros ordenadores cuánticos. El estudio fue publicado en “NPJ Quantum Information”.
la investigacion
El sistema, creado por el equipo de la Universidad Estatal dirigido por Enrico Prati, se inspira, por tanto, en lo que ocurre en la naturaleza en el cerebro. Computadoras cuánticas, sistemas informáticos experimentales que aprovechan las leyes de la mecánica cuántica para procesar grandes cantidades de datos en forma cuánticason muy sensibles al ruido de fondo: en la computación cuántica, representa cualquier interacción incontrolada entre los qubits y el entorno externo que modifica su estado cuántico. Esta condición de interferencia sugirió a los investigadores un paralelo con la condición en la que funcionan las neuronas en el cerebro.
“Una de las características más llamativas de neuronas es que funcionan bien a pesar de su inmersión en un contexto muy ruidosoes decir llenos de desórdenes que tienden a tapar la comunicación entre ellos. Esto ha inspirado modelos de IA en el pasado en los que uno de los ingredientes clave es el propio. ruido, que permite limpiar el procesamiento que tiene lugar entre las neuronas de información demasiado antigua. Este proceso se llama desaparición de la memoria”, explica Prati, profesor de física teórica de la materia en el Departamento de Física Aldo Pontremoli de la Universidad Estatal de Milán y coordinador de la investigación. A partir de esta idea, gracias a la aparición de los ordenadores cuánticos, fue posible transcribir esta metodología de inteligencia artificial en redes de bits cuánticos. La investigación, realizada en la Universidad Estatal, no sólo confirmó que la idea de utilizar el ruido de un ordenador cuántico funciona, sino que fue más allá, encontrando la clave del mecanismo de forma controlada.
¿Cómo nació la idea?
Los investigadores rastrean el origen de la investigación: “La idea surgió del hecho de que los ordenadores cuánticos son inherentemente ruidosos y esto generalmente plantea un problema. En 2015 logramos una familia especial de algoritmos de inteligencia artificial que podrían haber explotado el ruidoen lugar de sufrirlo. Desafortunadamente, en aquel momento, por ejemplo, ni siquiera había ningún hardware disponible para demostrarlo. Gracias a la financiación del Pnrr que comenzó a finales de 2023, continuamos la investigación y, después de dos años, logramos no solo demostrar que la idea funcionaba, sino que también identificamos un mecanismo que genera esta condición bajo orden, de forma controlada. predecir la carga eléctrica, las redes de distribución y el escenario meteorológico, por ejemplo para la creación del gemelo digital de la Tierra.
“Una vez más – concluye Prati – la naturaleza demuestra ser una excelente inspiración para estrategias desarrolladas a lo largo de una evolución de millones de años, que permiten a la tecnología mejorar o encontrar nuevos caminos”.
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