Projektbeschreibung
KI und Quantenphysik vereint
Der Aufstieg der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) gewinnt in der Wissenschaft und der Grundlagenforschung immer mehr an Bedeutung. Das maschinelle Lernen wird bereits in verschiedenen Bereichen der Physik eingesetzt (Verarbeitung großer Datenmengen und Klassifizierung). Die Anwendung der Quanteninformationsverarbeitung auf KI und ML birgt eine spannende zukünftige Anwendung der Quantenforschung. In diesem Zusammenhang wird das EU-finanzierte Projekt QuantAI den Einsatz von KI in der Grundlagenforschung untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf der Quanteninformation liegt. Im Rahmen des Projekts werden Modelle für künstliche Agenturen entworfen, die für die Grundlagenforschung von Nutzen sind und Anwendungen für KI-gesteuerte Quantenexperimente und wissenschaftliche Entdeckungen begünstigen. So werden beispielsweise klassische künstliche Lernagenten für den Einsatz in adaptiven Schemata der Quantenfehlerkorrektur entwickelt und in groß angelegte Architekturen der Quanteninformatik integriert.
Ziel
Quantum mechanics is our most fundamental theory of physics. It has formed, and often challenged, our understanding of physical reality. We use quantum mechanics to manipulate and control matter and light at the atomic scale, and it provides the basis for many new technologies. At the same time, the rise of artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) is gaining momentum in science and basic research. ML is already employed in different areas of physics, mostly for big data processing and classification. But the development of AI is heading much further and is likely to transform basic science in the near future. In this project, we will investigate the use of AI in basic science, with a focus on quantum physics and, more specifically, quantum information. We will develop models of artificial agency which are beneficial for basic research, both from a practical and a foundational perspective. We will develop classical artificial learning agents that can be used, e.g. for adaptive schemes of quantum error correction and integrated in large-scale quantum computing architectures, the design of complex quantum communication networks, and the study of novel computational phases of matter. The models of learning agents that we develop will facilitate applications towards AI-driven quantum experiment and scientific discovery. Our focus will be on transparent and interpretable models for artificial agency that are beneficial if not needed for basic science. These models can be used in future hybrid laboratories where human researchers will interact with AI assistant systems. On the foundational side, we will investigate quantum agents and the role of agency in quantum theory. These investigations will shed light not only on the possible ways of learning in a quantum environment, but also on the physical dimension of AI, the explainability of quantum AI, and the consistency of quantum theory.
Wissenschaftliches Gebiet
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsGastgebende Einrichtung
6020 Innsbruck
Österreich