OpenAI та MIT оголосили, що ШІ успішно взяв під контроль квантовий комп’ютер

Щойно OpenAI у співпраці з MIT оголосила захоплюючу новину: ШІ успішно взяв під контроль квантовий комп’ютер!

У спільному звіті під назвою «Кейс-стаді: калібрування агентів для надпровідних кюбітів» дослідники з групи квантових інженерних систем (EQuS) MIT підтвердили, що AI-агенти, що працюють на GPT-5.6 Sol та Codex, здатні автономно запускати квантові експерименти від початку до кінця!

Тобто, GPT-5.6 Sol може самостійно проводити фізичні експерименти.

У цьому процесі ІШ забезпечила автономне виконання квантових експериментів, аналіз результатів та калібрування кубітів.

Від випуску мікрохвильових імпульсів через лабораторне обладнання, до обробки величезних обсягів складних даних та динамічного коригування наступних експериментів на основі результатів — ІІ забезпечує роботу 7×24.

Хоча фізики тимчасово не зможуть втратити роботу, правила наукових досліджень зараз були повністю змінені.

ШІ для науки перейшов від «підтримки даними» до «автоматизації наукових досліджень».

Великі моделі виступають у ролі наукового мозку, безпосередньо керуючи експериментальним обладнанням, що повністю подолало ефективнісні обмеження фундаментальної фізики.

У майбутньому ключовим бар’єром передової науки стане «супер-ІІ + безлюдна лабораторія» — у сфері жорсткої науки ІІ тепер справді починає впроваджуватися!

Це означає реальне застосування ШІ в галузі жорсткої науки.

У реальності створення та керування квантовим комп’ютером — надзвичайно складна справа.

У групі інженерних квантових систем MIT докторантка Беатріс Янкелевич підключила GPT-5.6 Sol до автономної архітектури Codex і зробила сміливий крок: безпосередньо інтегрувала API штучного інтелекту з системами керування обладнанням лабораторії!

Після кількох місяців ітерацій дослідники надали штучному інтелекту «експериментальний контекст» — усе: деталі експериментальної установки, схеми чіпів, спеціальні навички вимірювання (включаючи шаблони коду, поширені причини фізичних невдач, приклади графіків успіху та невдачі) — було «підкормлено» GPT-5.6.

Почався безпрецедентний експеримент з автономною AI-циклічною автоматизацією.

Щоб перевірити межі ШІ, дослідницька команда поставила перед GPT-5.6 складне завдання: новий чіп із шістьма надпровідними кубітами, який ніколи раніше не вимірювався.

Чотири з них — квантові біти з фіксованою частотою, два — з регульованою частотою. Параметри чіпу повністю невідомі; ШІ повинен самостійно дослідити реальні фізичні параметри, виходячи з цілей проектування.

Від програмного забезпечення для керування апаратними засобами до мікрохвильових джерел сигналів та карт збору даних — все відкрито для ШІ.

Дослідники впровадили для Codex «пакети професійних навичок» (Skills), адаптовані до конкретних сценаріїв вимірювання, щоб пояснити йому фізичну логіку та критерії оцінки кожного квантового тесту.

Потім люди відпустили руки.

На екрані «ланцюжок міркувань» GPT-5.6 Sol виливається, як потік води.

Він виконав серію дуже складних фізичних замкнених операцій без реального часового втручання людини.

1. Самостійне визначення параметрів: згідно з цілями проектування чіпа, самостійно спланувати частоту, потужність і тривалість мікрохвильових імпульсів для першого вимірювання;

2. Планування нижчого рівня апаратного забезпечення: безпосереднє викликання програмного забезпечення керування для генерації серій мікрохвильових імпульсів, спрямованих на чіп у глибині розрідженого кріогенного охолоджувача;

3. Повторна обробка даних та фільтрація шуму: отримання слабких квантових відбитих сигналів, їх цифрова очистка, апроксимація та перетворення Фур'є;

4. Адаптивна ітерація прийняття рішень: якщо сигнал ідеальний, автоматично визначте резонансну частоту кюбіта та збережіть її у базі даних як базовий показник для наступного вимірювання; якщо дані аномальні, негайно скоригуйте межі вимірювання та запустіть новий цикл проб і помилок.

Від ідентифікації частоти переходу кубітів, калібрування мікрохвильових імпульсів для керування та зчитування, до остаточного вимірювання часу когерентності — повний стандартний фізичний процес вимірювання автоматично виконується штучним інтелектом.

У 40 складних вимірюваннях цілей для квантових бітів із фіксованою частотою штучний інтелект повністю автономно виконав більшість із них, а людські дослідники втручалися лише 4 рази!

Це була підручниково чиста «автономна практична дія» штучного інтелекту на передовій фізики.

Щоб зрозуміти значущість цього прориву GPT-5.6 Sol, ми повинні спочатку розкрити холодну й захопливу таємницю квантових обчислень: чому калібрування квантових чіпів робить життя неймовірно складним для найкращих фізиків світу?

У класичних комп’ютерах стан транзистора дуже чіткий: або 0, або 1, незмінний.

Але у світі надпровідних квантових обчислень кубіти (qubit) називають «штучними атомами».

Вони використовують надпровідні структури Джозефсона для створення нелінійних дискретних рівнів енергії.

Щоб заставити ці «штучні атоми» слухатися, вчені повинні використовувати мікрохвильові імпульси з точністю до наносекунд або навіть пікосекунд, щоб переключати квантові стани між різними рівнями енергії і таким чином здійснювати операції квантових логічних вентилів.

Але «штучні атоми» надто хрупкі й надто нервові.

Спочатку співвідношення надзвичайно хрупке.

Навіть надзвичайно слабкі електромагнітні шуми в середовищі або температурні коливання в кріогенних системах на кілька мілікельвінів (мК) можуть викликати «декогеренцію» кубітів, через що важко підготована квантовою інформація миттєво руйнується в шум.

А «зсув параметрів» — це також складна проблема.

Фізичні властивості кубітів ніколи не є незмінними константами. Під впливом мікроскопічних дефектів матеріалу та флуктуацій двохрівневих систем резонансна частота, виміряна на чипі вчора, сьогодні може зміститися.

Крім того, кілька факторів у дослідженні є багатошарово залежними та взаємопов’язаними.

Щоб виконати обчислення, спочатку потрібно знайти резонансну частоту кожного кубіта; знайшовши частоту, потрібно калібрувати рабівські коливання, щоб визначити амплітуду імпульсу; потім виміряти рамзейські смуги для точного коригування фази; далі виміряти час енергетичного релаксації $$T_$$ та час фазової декогеренції $$T_$$…

Дані попереднього кроку є абсолютною передумовою для наступного вимірювання. Якщо у попередньому кроці виникає навіть мала систематична похибка, всі наступні вимірювання стають непридатними.

Команда EQuS з МІТ щодня працює в таких екстремальних умовах експерименту: квантовий чіп розміщено у величезному циліндрі, що називається «розбавлювальним кріостатом», температура знижується до дивовижного рівня мілікельвінів (майже абсолютний нуль, холодніше, ніж у космосі).

Після охолодження чіпа людина більше не може торкатися його руками, всі взаємодії здійснюються лише за допомогою програмного забезпечення.

Дослідники програмують послідовності мікрохвильових імпульсів на комп’ютері при кімнатній температурі, передають ці імпульси через коаксіальний кабель глибоко всередину холодильника, де вони взаємодіють із квантовими схемами на чипі, а потім посилюють, оцифровують та повертають слабкі відбиті сигнали назад у реальний світ для аналізу.

Щоденна робота лабораторії EQuS у MIT полягає у частому виробництві кристалів для тестування різних стандартних квантових чіпів.

На практиці для повної характеристики кожного чіпа зазвичай потрібен підготовлений аспірант з фізичного факультету, який протягом кількох днів і нічей постійно перебуває біля приладу, виконуючи сотні взаємопов’язаних ручних вимірювань та налаштувань.

Це відома таємниця фізичного співтовариства: сучасні квантові фізики часто витрачають більше 70% своєї молодості на повторювану експериментальну роботу, яку називають «гайковим гвинтом».

А зараз GPT-5.6 Sol зламав цю ситуацію.

Згідно з деталями, розкритими OpenAI та MIT, цей тест не був «автоматизованим макросом» заздалегідь написаним сценарієм, а був високоякісною інтелектуальною динамічною грою.

Стикаючись з цим некаліброваним шестикюбітним чіпом, GPT-5.6 Sol продемонстрував надзвичайно людоподібну «фізичну інтуїцію» та «адаптивне прийняття рішень»:

Коли квантовий сигнал перебуває у стані з високим співвідношенням сигнал/шум і чіткими характеристиками, Codex працює ідеально.

Спочатку він випромінює широкосмуговий скануючий сигнал і виявляє резонансний провал у відбитті резонатора, викликаний квантовим перехідним рівнем, на тлі шуму, а потім автоматично звужує вікно сканування для високоточного блокування частоти перехіду кубіта.

Потім він безперервно переключається на часовий контроль, точно відповідаючи амплітуді імпульсу та куту перевертання, завершуючи калібрування зчитування та керуючих імпульсів, і нарешті визначаючи часове вікно збереження квантового біта у когерентному стані.

Процес протікає безперебійно, без будь-якої участі людини.

У знімку технічної документації, опублікованій OpenAI, ланцюжок міркувань GPT-5.6 Sol демонструє його процес мислення. Ставши перед коливанням загасаючої синусоїди, він внутрішньо розмовляє з собою:

Поточна залишкова похибка велика, ймовірно, через зсув опорного еталону демодуляції фази, що призводить до змішування I/Q складових… Спочатку мені потрібно виконати розкручування фази; якщо залишкова похибка не знизиться нижче порогового значення, слід збільшити мікрохвильове розстройство на 5 МГц і повторно сканувати…

Ця корекція та прийняття рішень на основі «розуміння фізичного змісту» — це бар’єр, якого колись не могли досягти традиційні скриптові програми.

Звичайно, офіційний звіт також демонструє дуже реальні технічні межі:

Коли сигнал стає слабким або переповнений фізичним фоновим шумом, GPT-5.6 Sol починає виглядати «неуклюже».

У регіонах з низьким співвідношенням сигнал/шум моделі ШІ повинні багаторазово підбирати параметри, і час, необхідний для цього, зростає експоненційно; іноді, коли фізичні чіпи демонструють непередбачувані аномальні фізичні явища, ШІ потрапляє у помилкову інтерпретацію, не здатний точно визначити причину, і нарешті все одно вимагає ручного втручання досвідчених дослідників.

OpenAI відкрито зазначає в звіті: сучасні AI-агенти можуть надзвичайно стабільно виконувати чітко визначені стандартні робочі процеси, але інтуїція провідних вчених залишається незамінною при інтерпретації складних результатів, які є надзвичайно нечіткими та пов’язаними з фізичними аномаліями.

Але навіть це вже здійснило найскладніший стрибок у історії людства: повністю викупило вчених із нудної рутини.

Але після введення GPT-5.6 Sol та Codex виробничі відносини в лабораторії були повністю перебудовані:

Підняття ролі: людина зосереджується на верхньому рівні проектування (рішення, механізми, загальне планування), відмовляючись від налаштування нижчих параметрів.

Кооперація багатьох агентів: створення трьох AI-посад — теорія, контролю та симуляції, паралельне виконання.

Реальний час, саморозвиток: Codex відповідає за виконання тактики, після генерації коду він безпосередньо застосовується на справжніх квантових чіпах, з отриманням фізичних відгуків для реального часу зворотного налагодження, формуючи швидкісний замкнений цикл.

Цей суперцикл «теоретичні міркування — симуляційне проектування — фізичне керування апаратним забезпеченням — апроксимація даних — ітеративна оптимізація» зменшив колишній науковий ітераційний цикл з тижнів до годин або навіть хвилин.

Це є вищий рівень впливу на парадигму всієї експериментальної фізики.

Сьогодні OpenAI з’являється у міжнародних новинах — вони оголосили про значний математичний прорив у «проблемі тисячоліття», довівши рівняння Нав’є-Стокса.

Дійсно, докази від OpenAI показують, що існують певні рідини, які спочатку повністю нормальні, але під рівняннями Нав'є-Стокса досягають нескінченної швидкості за скінченний час.

Іншими словами, у певних випадках це рівняння може не надійно відображати фізичну реальність.

Це перший раз, коли ШІ справді вирішив математичну задачу рівня «гіпотези Рімана». Ця проблема відома не лише своєю великою складністю, а й широким застосуванням.

Рівняння Нав’є-Стокса можна використовувати для моделювання погоди, океанічних течій, потоків води в трубопроводах, руху зірок у галактиках, повітряних потоків навколо профілю крила, а також для проектування літальних апаратів і транспортних засобів, дослідження кровообігу, проектування електростанцій, аналізу впливу забруднення тощо.

Але інший математик Трістан Бакмастер висловив сумніви, стверджуючи, що OpenAI, почуваши про дослідження його та співавтора з Anthropic Левента Альпьоге, поспішно опублікувала так зване «рішення».

Трістан Бакмастер також стверджував, що OpenAI намагалася виключити дослідника Anthropic Левента Альпёге зі списку авторів статті.

OpenAI стверджують, що вони лише вирішили проблему сингулярностей рівняння Ейлера, тоді як вони вирішили рівняння Нав’є-Стокса.

Бакмейстер сказав, що вони були на крок від розв’язання рівнянь Нав’є-Стокса і, щоб не випустити першими результати, поспішно опублікували їх до OpenAI.

За даними, OpenAI використала 10 000 агентів, працювала 88 годин і витратила 130 мільярдів токенів.

Оттман також зазначив, що підходи сторін, схоже, відрізняються, але визнав, що Anthropic справді надихнув їх: «Справді, ми випробували цей напрямок, бо на тиждень тому в інтернеті з’явилися чутки, що модель Anthropic вирішила одну з проблем тисячоліття, і ми зацікавилися, чи зможе наша модель зробити те саме».

Хтось із користувачів у соціальних мережах жартував:

Чува, що Anthropic відкрила надпровідник при кімнатній температурі, сподіваюся, що більше жоден конкурент не витратить 88 годин і 10 тисяч інтелектуальних агентів після Astra на публікацію статті.

Ольтман відповів: «let’s try» (дайте нам знати).

Люди вигукують: «Математиці погано», і справжній кризис існування математики вибухнув.

Але щойно йдеться про фізичний світ, великі моделі часто виглядають «безсилими».

Але цей оголошений випадок від OpenAI повністю зруйнував бар’єр між віртуальним та фізичним світами.

Штучний інтелект справді вийшов у фізичний світ людини для експериментів.

Джерела:

https://cdn.openai.com/pdf/case-study-agentic-calibration-of-superconducting-qubits.pdf

https://openai.com/index/codex-quantum-computing-experiments/

https://x.com/anabology/status/2097450250067689558

https://x.com/LuminaBench/status/2097421659552518226?s=20

Цей матеріал зі сторінки WeChat «Новий розум», автор: АСІ Апокаліпсис; редагування: Енеас Девід