Un memristor quantique combine toute la puissance de l'intelligence artificielle (IA) à celle de l'informatique quantique.
En termes de technologie, la portée de l'IA est presque sans limites. Son plus grand défi à ce jour reste la puissance de calcul nécessaire pour traiter les grandes quantités de données. De son côté, l'informatique quantique est partie pour surpasser la puissance des plus grands supercalculateurs actuels. En combinant ces deux technologies, les scientifiques pourraient alors débloquer des capacités sans précédent.
Les réseaux neuronaux ou la base de l'intelligence artificielle
Suivant le principe d'imiter le fonctionnement du cerveau humain, l'intelligence artificielle se base sur des modèles mathématiques appelés réseaux de neurones artificiels. En termes simples, un réseau neuronal est constitué de nœuds interconnectés. La connexion entre les neurones correspond aux signaux qui ordonnent à une machine d'accomplir une tâche. C'est ainsi que les programmes informatiques intelligents peuvent reconnaître un visage, une image ou encore un son.
Les capacités des réseaux neuronaux sont en grande partie dues à la découverte du memristor. Il s'agit, pour ainsi dire, d'une mémoire électrique qui se comporte de manière similaire aux synapses cérébrales.
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Notons aussi que les réseaux neuronaux doivent s'entraîner sur de grandes quantités de données. En plus du volume, l'un des plus grands défis de l'IA concerne donc la puissance de calcul nécessaire pour produire rapidement les résultats attendus, souvent en temps réel.
Bien que les supercalculateurs actuels fournissent une puissance assez élevée pour l'IA, celle de l'informatique quantique est des millions de fois supérieure. Bonne nouvelle, des chercheurs ont enfin trouvé le moyen de combiner ces deux mondes.
Un memristor quantique, la passerelle entre l'IA et l'informatique quantique
Les travaux ont été dirigés par des physiciens de l'université de Vienne, en collaboration avec le Conseil italien de la recherche et le Politecnico di Milano. Ils ont conçu un processeur qui se comporte comme un memristor sur des états quantiques. Autrement dit, ce nouveau dispositif peut transmettre des informations quantiques à l'aide de photons uniques. Entre autres, les photons uniques ont la capacité de se propager simultanément dans une superposition de plusieurs circuits.
Les recherches ont également montré que les réseaux optiques dotés d'un memristor quantique peuvent apprendre des tâches classiques et quantiques. Cela signifie que ce nouveau dispositif permettrait de créer un nouveau lien entre l'IA et l'informatique quantique. En d'autres termes, la capacité de libérer la puissance quantique dans le cadre de l'intelligence artificielle est une avancée majeure, d'après les chercheurs.
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