ИИ освоил настройку квантового компьютера и обходит человека по скорости

Claude освоил управление лазерами в квантовом компьютере

Учёные из QuEra Computing совместно с Anthropic продемонстрировали применение искусственного интеллекта для автоматической диагностики и устранения неисправностей в оборудовании квантового компьютера. ИИ Claude научился восстанавливать стабильную работу лазера нейтрально-атомной квантовой системы и успешно справился с 695 из 700 контрольных испытаний.

Квантовые компьютеры QuEra применяют лазеры для удержания и управления отдельными нейтральными атомами, которые выступают в роли кубитов. Для корректной работы частота лазерного излучения должна поддерживаться с чрезвычайно высокой точностью. Из-за внешних воздействий лазер может потерять частотную стабилизацию, что приводит к остановке вычислений и требует вмешательства специалиста.

Некоторые типичные сбои уже давно устраняются автоматически, однако более сложные случаи требуют анализа измерений и последовательной настройки нескольких параметров. Ранее четыре специалиста QuEra потратили три недели на разработку сценария восстановления, но он мог обрабатывать лишь заранее предусмотренные ситуации.

В новом эксперименте Claude был подключен к специальному лазерному стенду через Model Hardware Standard (MHS) — интерфейс, созданный Anthropic и HHMI Janelia, позволяющий ИИ взаимодействовать с физическим научным оборудованием в определённых безопасных пределах.

Вместо готовой инструкции ИИ получил возможность самостоятельно проводить эксперименты. Исследователи создавали различные неисправности, после чего Claude изменял параметры лазера, анализировал результаты и выбирал следующий шаг. Эксперименты продолжались, в том числе полностью автономно и по ночам.

На основе найденных ИИ решений инженеры разработали стандартный детерминированный контроллер. Таким образом, Claude не требуется обращаться к языковой модели при каждом реальном сбое: ИИ использовался для нахождения эффективной стратегии восстановления, которая впоследствии была перенесена в традиционное управляющее ПО.

В контрольной серии система успешно восстановила лазер в 695 случаях из 700. Большинство проблем устранялось менее чем за шесть секунд, а наиболее сложные — за 10–14 секунд. Специалисту, по данным QuEra, на это потребуется от пяти до десяти минут.

Claude также применялся для оптимизации самого лазера. Настройка позволила уменьшить остаточный шум в пять раз и исключить потерю стабилизации при автономной работе. Независимые измерения показали результаты, сопоставимые с настройкой опытного специалиста, причем ИИ выявил и исправил дефект, упущенный при ручной калибровке.

Дополнительный эксперимент был проведён на лазере с другой длиной волны. Claude самостоятельно подобрал необходимые настройки за одну ночь — при этом традиционный процесс ввода подобной системы в эксплуатацию может занимать недели.

Разработчики подчеркивают, что речь пока не идет о полностью самовосстанавливающемся квантовом компьютере. Эксперимент касался лишь одной подсистемы на специализированном стенде. Тем не менее, такой подход может решить одну из практических задач масштабирования квантовых машин: чем больше в них лазеров и другой высокоточной аппаратуры, тем больше специалистов требуется для постоянной калибровки и устранения неисправностей. Если метод удастся адаптировать для других подсистем, ИИ сможет взять на себя значительную часть рутинного обслуживания квантовых компьютеров.