Cambridge Quantum Computing เผยเอกสารทางวิทยาศาสตร์พื้นฐานว่าด้วยการประมวลผลภาษาธรรมชาติควอนตัมที่ "รู้ความหมาย"

คุณลักษณะ "ควอนตัมเนทีฟ" ของการประมวลผลภาษาธรรมชาติ ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในการทดลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ IBM

Cambridge Quantum Computing (CQC) ประกาศว่า บริษัทได้ต่อยอดความก้าวหน้าของการประมวลผลภาษาธรรมชาติควอนตัม หรือ Quantum Natural Language Processing (QNLP) ที่ "รู้ความหมาย" โดย QNLP คือควอนตัมเนทีฟที่มาพร้อมข้อได้เปรียบเหนือกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป

การประมวลผลภาษาธรรมชาติ (NLP) คือความก้าวหน้าที่สำคัญในด้านปัญญาประดิษฐ์ร่วมสมัย และเป็นหนึ่งในสาขาที่มีความท้าทายมากที่สุด โดย NLP ที่ "รู้ความหมาย" ยังคงห่างไกลความจริงหากใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป

การเติบโตอย่างต่อเนื่องของฮาร์ดแวร์ควอนตัมและการยกระดับการใช้อัลกอริทึมควอนตัม หมายความว่าเรากำลังเข้าสู่ยุคที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจสามารถทำงานที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปไม่สามารถทำได้ ด้วยทรัพยากรในปริมาณที่เหมาะสมและมีการทำซ้ำ ซึ่งมีความสำคัญและเหมาะกับการใช้งานประจำวัน

ในเอกสารที่เผยแพร่ผ่าน arXiv ซึ่งเป็นคลังเอกสารทางวิทยาศาสตร์ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ นักวิทยาศาสตร์ของ CQC ได้ให้ข้อมูลพื้นฐานเชิงหลักการและคณิตศาสตร์เกี่ยวกับ QNLP ในรูปแบบที่เป็นมิตรกับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ควอนตัม เอกสารพื้นฐานนี้เขียนในรูปแบบอธิบายด้วยเครื่องมือที่ให้ข้อมูลทั่วไปทางคณิตศาสตร์

ด้วยความมุ่งหวังที่จะรวมความหมายทางภาษาเข้ากับโครงสร้างทางภาษาที่หลากหลาย โดยเฉพาะหลักไวยากรณ์ ศาสตราจารย์ Bob Coecke (มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด) และทีมงาน ได้พิสูจน์ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผล NLP ที่ "รู้ความหมาย" ดังนั้นจึงทำให้ QNLP เป็นควอนตัมเนทีฟ ซึ่งเทียบเท่ากับการจำลองระบบควอนตัม นอกจากนี้ กระบวนทัศน์ Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) สำหรับการเข้ารหัสข้อมูลทั่วไปบนฮาร์ดแวร์ควอนตัม อย่างวงจรควอนตัมแบบผันแปร ก็ทำให้ NISQ เป็นมิตรกับ QNLP อย่างมาก

ก่อนหน้านี้ทีมงานของ CQC ได้เร่งพัฒนาควอนตัมสำหรับภารกิจ QNLP และสาธิตข้อได้เปรียบทางควอนตัมของ NLP ในหลายทาง เช่น การเร่งอัลกอริทึมสำหรับงานค้นหาหรือจำแนกประเภท ซึ่งเป็นหนึ่งในงานที่โดดเด่นที่สุดของ NLP รวมถึงการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ควอนตัมขนาดใหญ่ที่สามารถรองรับโครงสร้างทางภาษาที่ซับซ้อน และการสร้างโมเดลใหม่ของความหมาย โดยใช้เมตริกซ์ความหนาแน่น

ในเอกสารการทดลองที่มาพร้อมเอกสารพื้นฐาน CQC ได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการรันงาน NLP บนคอมพิวเตอร์ควอนตัม IBM สองเครื่อง ในฐานะฮับในเครือข่าย IBM Quantum Network โดยประโยคต่าง ๆ ถูกสร้างเป็นวงจรควอนตัมที่ผันแปร ส่วนความหมายของคำถูกเข้ารหัสในสถานะควอนตัม นักวิทยาศาสตร์ของ CQC อธิบายอย่างชัดเจนถึงโครงสร้างทางไวยากรณ์ ซึ่งไม่ใช่เรื่องธรรมดาสำหรับ NLP กระแสหลัก โดยการผูกโยงร้อยเรียงเข้าด้วยกัน สิ่งนี้ทำให้แนวทางของ CQC ต่อ QNLP มีลักษณะเป็นมิตรกับ NISQ โมเดล QNLP ใหม่นี้แสดงให้เห็นความหวังที่เป็นรูปธรรมสำหรับการขยายขนาด เมื่อคุณภาพของฮาร์ดแวร์ควอนตัมพัฒนาขึ้น

"งานของ CQC เกี่ยวกับ QNLP เป็นตัวอย่างที่ดีของพาร์ทเนอร์ของเรา ซึ่งใช้ประโยชน์จากการเข้าถึงระบบควอนตัมของ IBM เพื่อขยายขอบเขตการประมวลผลข้อมูลควอนตัมไปสู่การใช้งานรูปแบบใหม่ที่มีความสำคัญ" Dr. Anthony Annunziata ผู้อำนวยการ IBM Quantum Network กล่าว

"นี่คือหลักฐานชิ้นแรกที่ยืนยันว่า NLP เป็นควอนตัมเนทีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำงานได้ดี และอาจดีกว่าวิธีทั่วไปในระยะยาว" Ilyas Khan ซีอีโอ Cambridge Quantum Computing กล่าว "เราเชื่อว่านี่คือหนึ่งในเอกสารข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญที่สุดที่ตีพิมพ์ในยุค NISQ ซึ่งแสดงข้อเท็จจริงว่า มีความเป็นไปได้ว่าท้ายที่สุดแล้ว NLP จะมีคุณลักษณะรู้ความหมาย"

ทีมงานของศาสตราจารย์ Coecke ในออกซ์ฟอร์ด ซึ่งร่วมจัดทำเอกสารฉบับนี้ประกอบด้วย Konstantinos Meichanetzidis, Giovanni de Felice และ Alexis Toumi สามารถอ่านเอกสารได้จาก arXiv ผ่านทางลิงก์ต่อไปนี้

เอกสารพื้นฐาน: https://arxiv.org/pdf/2012.03755.pdf
ผลการทดลอง: https://arxiv.org/pdf/2012.03756.pdf

เกี่ยวกับ Cambridge Quantum Computing

Cambridge Quantum Computing (CQC) ก่อตั้งขึ้นในปี 2557 และได้รับการสนับสนุนจากบริษัทควอนตัมคอมพิวติ้งชั้นนำระดับโลกหลายแห่ง CQC เป็นผู้นำระดับโลกด้านซอฟต์แวร์ควอนตัมและอัลกอริทึมควอนตัมที่ช่วยให้ลูกค้าได้รับประโยชน์สูงสุดจากฮาร์ดแวร์ควอนตัมคอมพิวติ้งที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว CQC มีสำนักงานในสหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น และมีทีมงานมืออาชีพกว่า 130 คน สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ http://www.cambridgequantum.com