ИИ научился настраивать квантовый компьютер, и делает это гораздо быстрее человека
Claude научился управлять лазерами квантового компьютера
Исследователи QuEra Computing совместно с Anthropic продемонстрировали использование искусственного интеллекта для автоматической диагностики и устранения сбоев в оборудовании квантового компьютера. ИИ Claude научился восстанавливать стабильную работу лазера нейтрально-атомной квантовой системы и успешно справился с 695 из 700 контрольных испытаний.
Изображение сгенерировано Gemini // Источник изображения: Gemini
Квантовые компьютеры QuEra используют лазеры для удержания и управления отдельными нейтральными атомами, выступающими в роли кубитов. Для нормальной работы частота лазерного излучения должна поддерживаться с чрезвычайно высокой точностью. Из-за внешних возмущений лазер может потерять частотную стабилизацию, что приводит к остановке вычислений и требует вмешательства специалиста.
Некоторые типовые сбои давно устраняются автоматически, однако более сложные случаи требуют анализа измерений и последовательной настройки нескольких параметров. Раньше четыре специалиста QuEra потратили три недели на написание сценария восстановления, но он мог обрабатывать лишь заранее предусмотренные ситуации.
В новом эксперименте Claude подключили к специальному лазерному стенду через Model Hardware Standard (MHS) — разработанный Anthropic и HHMI Janelia интерфейс, позволяющий ИИ взаимодействовать с физическим научным оборудованием в заданных безопасных пределах.
Вместо готовой инструкции ИИ позволили самостоятельно экспериментировать. Исследователи создавали различные неисправности, после чего Claude менял параметры лазера, анализировал результат и выбирал следующий шаг. Эксперименты продолжались в том числе полностью автономно по ночам.
На основе найденных ИИ решений инженеры создали обычный детерминированный контроллер. Поэтому Claude не требуется обращаться к языковой модели при каждом реальном сбое: ИИ использовался для поиска эффективной стратегии восстановления, которую затем перенесли в традиционное управляющее ПО.
В контрольной серии система успешно восстановила лазер в 695 случаях из 700. Большинство проблем устранялось менее чем за шесть секунд, наиболее сложные — за 10–14 секунд. Специалисту, по данным QuEra, на это требуется от пяти до десяти минут.
Claude также использовали для оптимизации самого лазера. Настройка позволила уменьшить остаточный шум в пять раз и исключить потерю стабилизации при автономной работе. Независимые измерения показали результат, сопоставимый с настройкой опытного специалиста, причем ИИ обнаружил и исправил дефект, пропущенный при ручной калибровке.
Дополнительный эксперимент провели на лазере с другой длиной волны. Claude самостоятельно подобрал необходимые настройки за одну ночь — при том, что традиционный процесс ввода подобной системы в эксплуатацию может занимать недели.
Разработчики подчеркивают, что речь пока не идет о полностью саморемонтирующемся квантовом компьютере. Эксперимент затрагивал только одну подсистему на специализированном стенде. Тем не менее, такой подход может решить одну из практических проблем масштабирования квантовых машин: чем больше в них лазеров и другой высокоточной аппаратуры, тем больше специалистов требуется для постоянной калибровки и устранения сбоев. Если метод удастся распространить на другие подсистемы, ИИ сможет взять на себя значительную часть рутинного обслуживания квантовых компьютеров.