Ինչպես է GPT‑5.6 Sol-ն օգնում քվանտային հաշվարկների փորձեր անցկացնել

Քվանտային հաշվարկները զարգացող տեխնոլոգիա են, որն օգտագործում է քվանտային մեխանիկայի եզակի հատկությունները՝ տեղեկություն մշակելու համար։ Ապագայում այն կարող է ավելի արդյունավետ մոդելավորել բարդ նյութերն ու մոլեկուլները։ Ի տարբերություն սովորական պրոցեսորների՝ քվանտային պրոցեսորները կազմված են քվանտային բիթերից կամ քուբիթներից։ Քուբիթներով փորձերի նախապատրաստումն ու անցկացումը կարող են ամիսներ տևել և հարյուրավոր կամ հազարավոր նախնական չափումներ պահանջել. այս աշխատանքում AI-ը կարող է օգտակար լինել։

MIT-ի Քվանտային համակարգերի ճարտարագիտական խմբի (EQuS) ասպիրանտ Բեատրիս Յանկելևիչը Codex-ին միացված GPT‑5.6 Sol-ի միջոցով ուսումնասիրել է, թե արդյոք AI-ը կարող է պարզեցնել իր փորձարարական աշխատանքային ընթացքը։ MIT-ի խումբն ուսումնասիրում է գերհաղորդիչ քուբիթներ, որոնք հատուկ սարքերում՝ նոսրացման սառնարաններում, սառեցվում են մինչև բացարձակ զրոյին մոտ ջերմաստիճան։ Այս քուբիթներն արագ են գործողություններ կատարում, ճշգրտորեն կառավարվում են միկրոալիքային ազդանշաններով, կարող են արտադրվել ծանոթ տեխնոլոգիաներով և դասավորվել չիպի վրա։

Գերհաղորդիչ քուբիթային չիպն արտադրելուց, փաթեթավորելուց և սառեցնելուց հետո հետազոտողները դրա հետ փոխազդում են բացառապես ծրագրային ապահովման միջոցով, ինչի շնորհիվ Յանկելևիչի փորձերը բնական փորձադաշտ են AI գործակալների համար։ Codex-ը փորձերը համակարգող լաբորատոր ծրագրերին միացնելու շնորհիվ կարողացել է չափումներ կատարել, վերլուծել արդյունքները և որոշել հաջորդ քայլը։ Յանկելևիչը պարզել է, որ GPT‑5.6 Sol-ը հաճախ կարող է ինքնուրույն ավարտել չափումների սովորական աշխատանքային ընթացքները՝ զգալիորեն խնայելով իր ժամանակը և թույլ տալով փորձերն անցկացնել առանց մշտական վերահսկողության։ Դրա շնորհիվ նա կարողացել է ավելի շատ ժամանակ հատկացնել արդյունքների վերլուծությանը, փորձերի նախագծմանը և հետազոտության հաջորդ քայլերի պլանավորմանը։

Գերհաղորդիչ քուբիթները հաճախ անվանում են արհեստական ատոմներ, քանի որ ատոմների պես դրանք կարող են գտնվել միայն որոշակի էներգետիկ մակարդակներում։ Միկրոալիքային իմպուլսները քուբիթները տեղափոխում են այս մակարդակների միջև և ստուգում դրանց քվանտային վիճակը։ Հետազոտողները նախագծում և չափաբերում են չիպին ուղարկվող իմպուլսների հաջորդականությունները, ապա թվայնացնում ու վերլուծում վերադարձող ազդանշանները։ Այս չափումները բացահայտում են յուրաքանչյուր քուբիթի ռեզոնանսային հաճախությունները, ինչը թույլ է տալիս ճշգրտորեն կառավարել քուբիթը, պարզել, թե որքան ժամանակ է այն պահպանում քվանտային տեղեկությունը, և որոշել հաշվարկներ կատարելու համար անհրաժեշտ կարգավորումները։

Քուբիթների չափաբերումը պահանջում է փոխկապակցված չափումների շարք, որտեղ յուրաքանչյուր արդյունք որոշում է հաջորդ քայլը։ Քուբիթների հատկությունները երբեմն կարող են շեղվել, իսկ անսպասելի ֆիզիկական վարքը կարող է հանգեցնել անհամապատասխան արդյունքների։ Փորձառու հետազոտողները կարող են նկատել այս փոփոխությունները և անհրաժեշտության դեպքում հարմարվել դրանց։ Ծրագրային կառավարումը, կրկնվող չափումները և իրավիճակին հարմարվող որոշումների ընդունումը միասին քուբիթների չափաբերումը դարձնում են AI գործակալների կիրառման խոստումնալից ոլորտ։

Յանկելևիչը փորձարկել է GPT‑5.6 Sol-ի՝ չչափաբերված վեցքուբիթանոց չիպի վրա չափումներ կատարելու կարողությունը։ Դա այն ստանդարտ չիպերից է, որոնք EQuS-ը պարբերաբար օգտագործում է իր արտադրական գործընթացը գնահատելու համար։ Նա Codex-ին տրամադրել է չափումների համար նախատեսված հմտություններ, որոնք բացատրում էին, թե ինչպես անցկացնել և գնահատել յուրաքանչյուր փորձը։ Օգտագործելով այս հմտություններն ու չիպի նախագծային թիրախները՝ GPT‑5.6 Sol-ն ընտրել է չափման պարամետրերը, կառավարել սարքավորումը, վերլուծել ստացված տվյալները, ապա կամ ճշգրտել չափումը, կամ պահպանել արդյունքը հաջորդ չափման ժամանակ օգտագործելու համար։

Երբ ազդանշանները հստակ էին, Codex-ը չափումների ստանդարտ հաջորդականությունն ավարտում էր հետազոտողի նվազագույն միջամտությամբ։ Այն որոշել է քուբիթի անցումային հաճախությունները, չափաբերել այն կառավարելու և ընթերցելու համար օգտագործվող իմպուլսները և պարզել, թե որքան ժամանակ է քուբիթը պահպանում քվանտային տեղեկությունը։

GPT‑5.6 Sol-ն ավելի շատ դժվարությունների էր հանդիպում, երբ փորձարարական ազդանշանները թույլ էին կամ աղմկոտ։ Այդ դեպքերում հարմար չափման պարամետրեր գտնելն ավելի երկար էր տևում, և երբեմն փորձառու հետազոտողի ուղղորդման կարիք էր լինում։ Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ներկայիս գործակալները կարող են իրականացնել հստակ սահմանված փորձարարական աշխատանքային ընթացքներ, սակայն ոչ միանշանակ ֆիզիկական արդյունքների մեկնաբանումը դեռ դժվարություն է։

EQuS-ն արտադրում է այս ստանդարտ չիպերից շատերը, որոնցից յուրաքանչյուրի բնութագրումը հետազոտողից կարող է մի քանի օր պահանջել։ Այժմ խումբը սովորական չափումները պարբերաբար հանձնարարում է գործակալներին՝ հետազոտողներին ազատելով այլ աշխատանքի վրա կենտրոնանալու համար։

«Կարող եմ գործակալներին հանձնարարել գիշերվա ընթացքում կամ մաքուր սենյակում աշխատելիս ժամեր շարունակ չափումներ կատարել»,— ասել է Յանկելևիչը։ «Կարող եմ հեռախոսով ստուգել ընթացքը, տեսնել՝ ինչ են արել, և ուղղորդել նրանց, եթե որևէ բան պետք է շտկել կամ եթե ցանկանում եմ այլ ուղղություն ուսումնասիրել»։

Անմիջական առավելությունն այն է, որ Codex գործակալները կարող են օգնել հետազոտողներին շարունակաբար առաջ տանել փորձարարական վերլուծությունն ու չափումները՝ առանց մշտական վերահսկողության։ Փորձառու հետազոտողները թերևս դեռ կարող են չափաբերման լավագույն կարգավորումներն ավելի արագ գտնել, քան ներկայիս AI մոդելները։ Սակայն չափաբերման գործընթացի յուրաքանչյուր քայլի վերահսկման վրա նախկինում ծախսվող ժամանակը խնայելով՝ հետազոտողները կարող են կենտրոնանալ այլ աշխատանքի վրա։

Չիպերի սովորական բնութագրումն իրականացվում է համեմատաբար հստակ սահմանված աշխատանքային ընթացակարգով։ Նորարարական փորձերի դեպքում Յանկելևիչը Codex գործակալներին ավելի նեղ փորձարարական նպատակներ է տալիս՝ միաժամանակ ավելի շատ օգտվելով կառավարման, վերլուծության և մոդելավորման նոր կոդ գրելու, փոփոխելու ու փորձարկելու նրանց կարողությունից։ Գործակալներին անմիջապես լաբորատորիային միացնելը խմբին հնարավորություն է տալիս փոփոխել կոդը, այն ստուգել իրական չափումներով և աշխատանքի ավելի երկար փուլերն ինքնուրույն ավարտել։

«Ես ենթակառուցվածք եմ ստեղծել, որը գործակալներին ուղղորդում է իմ աշխատանքի մի քանի ոլորտներում՝ չափումներ, տեսություն և չիպերի նախագծում, և այժմ դա իսկապես սկսում է արդյունք տալ»,— ասել է Յանկելևիչը։ «Կարող եմ միաժամանակ մի քանի գործակալի հանձնարարել աշխատել տարբեր խնդիրների վրա, իսկ ժամանակիս մեծ մասը հատկացնել ավելի բարձր մակարդակի աշխատանքին՝ արդյունքների մեկնաբանմանը, փորձերի մշակմանը, գործակալների հաջորդ քայլերի պլանավորմանը, ընթերցանությանն ու գրելուն»։