光子量子芯片正让人工智能更智能、更环保

近期科学突破重塑了未来技术的发展轨迹。一方面，机器学习和人工智能已从日常生活到科学研究全方位革新人类生活；另一方面，量子计算已崛起为全新的计算范式。

这两大前沿领域的结合催生了全新研究方向：量子机器学习。该领域致力于探索算法在量子平台上运行时可能实现的运算速度、效率或精度的提升。然而在现有技术水平的量子计算机上实现这种优势，仍是待解的难题。

正是基于此背景，维也纳大学科学家领导的国际研究团队完成突破性实验。该装置核心是由米兰理工大学（意大利）构建的量子光子电路，其运行的机器学习算法最初由Quantinuum（英国）研究人员提出。目标是通过光子量子计算机对数据点进行分类，并分离量子效应的贡献，以明确其相较于经典计算机的优势。实验表明：即使是小型量子处理器，其性能也可超越传统算法。"我们发现针对特定任务，该算法的错误率低于经典算法，"项目负责人、维也纳大学的菲利普·瓦尔特解释道。"这意味着现有量子计算机无需超越当前技术极限即可展现优异性能，"《自然-光子学》论文第一作者尹正浩补充道。

这项新研究另一重要价值在于：光子平台能耗低于传统计算机。"鉴于机器学习算法因能耗过高正面临应用瓶颈，该特性未来可能至关重要，"合著者艾里斯·阿格雷斯蒂强调。

此项成果对量子计算领域（明确了量子效应的优势应用场景）和经典计算领域均具重大意义。事实上，受量子架构启发的新算法有望实现更高性能与更低能耗。