À l'intérieur du laboratoire U.K. qui relie la cervelle aux ordinateurs quantiques

Dans une chambre à l'Université du Royaume-Uni de Plymouth, un doctorat. L'élève est assis sur un ordinateur, les yeux fermés comme s'il négociait. Sur sa tête, c'est ce qui ressemble à un capuchon noire, mais est en fait un lecteur électroencéphalogramme (EEG) qui détecte l'activité électrique passant sur son cuir chevelu. Devant lui, sur le moniteur, il y a une image d'un globe filaire filaire avec deux points marqués "1" et "0. 0." Dans le centre du globe, comme une horloge avec une seule main, une flèche qui oscille entre les deux points. Au fur et à mesure que l'élève change d'expression de l'une des relaxations à une agitation aux yeux écarquillis, les flèches deviennent et bougent. Toutes plusieurs secondes, il entre dans un nouveau chiffre.

• plus que la somme de ses parties ou d'un grille-pain-réfrigérateur?
• Utilisez des cas à gogo
• la métaverse quantique?
• Step One Dans un long voyage

Contenu

• Plus que la somme de ses parties ou d'un grille-pain-réfrigérateur?
• Utilisez des cas à gogo
• La métaverse quantique?
• Première étape dans un long voyage

Cela pourrait ne pas ressembler beaucoup (et en ce moment, il reste encore très tôt pour ce travail), mais c'est néanmoins fascinant des choses. À mesure que l'élève change ses modèles de cerveau du calme à l'énergie et de retour, il produit des vagues alpha et bêta qui sont ensuite utilisées pour manipuler les qubits simulés - l'unité élémentaire de l'informatique quantique, reflétant le calcul de la physique quantique - en utilisant rien de plus que le pouvoir de la pensée.

«Si vous vous entraînez à produire ces deux types de vagues, vous pouvez envoyer une sorte de code Morse à l'ordinateur», a déclaré le professeur Eduardo Miranda de l'Université de Plymouth à Tendances numériques. "Le problème est qu'il faut huit secondes pour générer une commande en ce moment parce que l'EEG est très lent. Nous avons besoin de beaucoup de traitement pour l'analyser. Et cette analyse n'est pas si précise, nous devons donc continuer à vérifier plusieurs fois pour voir si le code est vraiment ce que la personne veut produire. "

Bienvenue aux étapes provisoires quelque peu fragiles du monde de la programmation quantique à titre d'interface cérébrale-ordinateur. Selon ses créateurs, il s'agit du début de la construction de ce que l'équipe appelle le réseau cérébral quantique (abrégé à QBrain). Et il a le potentiel de faire un tas de choses qui valent la peine d'être excitées.

plus que la somme de ses parties ou d'un grille-pain-réfrigérateur?

Si vous avez connu une liste des technologies les plus excitantes qui chatrent actuellement sur l'horizon technologique, vous avez presque certainement rencontré les termes interface cérébral-ordinateur (BCI) et ordinateur quantique.

Un BCI est une terminologie de fantaisie pour un moyen de contrôler un ordinateur à l'aide de signaux cérébraux. Tandis que chaque appareil avec une entrée manuelle est contrôlé techniquement par le cerveau - bien que, généralement via un intermédiaire comme des doigts ou une voix - un BCI permet d'envoyer ces commandes au monde extérieur sans avoir à tirer parti du cerveau à des nerfs ou muscles périphériques.

Les ordinateurs quantiques, quant à eux, représentent la prochaine grande chose en informatique. Tout d'abord proposé dans les années 1980, même s'il commence à devenir une réalité technique, l'informatique quantique fait référence à une approche totalement nouvelle de l'architecture informatique. Il ne sera pas seulement beaucoup plus puissant que les ordinateurs classiques existants, mais permettront également de réaliser des choses qui seraient impossibles même avec des millions de supercalculateurs d'aujourd'hui enchaînés. Ils pourraient, si vous croyez que leurs partisans, soyez la réponse à la fin inévitable de la loi de Moore comme nous le connaissons.

Toutefois, tandis que les ordinateurs BCIS et Quantum sont sans aucun doute prometteurs de technologies émergents au même point de l'histoire, la question est de savoir pourquoi les réunir - ce qui est exactement ce que le consortium des chercheurs de l'Université du Royaume-Uni de Plymouth, l'Université d'Espagne de Valence et de l'Université de Séville, l'Allemagne Kipu Quantum et l'Université de Shanghai de la Chine cherchent à faire.

Les technologues n'aiment rien de plus que de la modification des concepts ou des technologies prometteurs de la conviction que, quand unis, ils représenteront plus que la somme de leurs parties. Parfois, cela fonctionne glorieusement. Alors que le capitaliste d'entreprise Andrew Chen décrit dans son livre Le problème de démarrage à froid, instagram a profité de l'émergence des smartphones équipés de la caméra et des effets de réseau puissants simultanés des médias sociaux pour devenir l'une des applications à la croissance la plus rapide de l'histoire.

Prendre deux technologies musicales et les combiner ne fonctionne pas toujours, cependant. Le PDG d'Apple Tim Cook une fois venu que "Vous pouvez converger un grille-pain et un réfrigérateur, mais tu sais que ces choses ne vont probablement pas être agréables à l'utilisateur."

Alors, ce qui rend l'informatique quantique contrôlée par le cerveau contrôlées par un exemple de l'ancien, membre du club plus que la somme de Stu STI, et non symptomatique du grille-pain-réfrigérateur? Dans un document publié au début de 2022, le consortium susmentionné de chercheurs écrivit que: "Nous prévoyons le développement de réseaux hautement connectés de matériel de matériel usurware et matériel, de traitement des systèmes informatiques classiques et quantiques, médiés par des interfaces cérébrales et a.i. Ces réseaux impliqueront des systèmes informatiques non conventionnels et de nouvelles modalités d'interaction de la machine humaine. "

Utilisez des cas à gogo

Le plus important - et, si cela fonctionne, immédiatement transformateur - l'application du réseau cérébral quantique est qu'il aidera BCIS à mieux fonctionner. Nos cerveaux sont incroyablement complexes. Ils disposent de 100 milliards de neurones, formant des réseaux géants avec quadrillions de connexions en communication constante les uns avec les autres via des impulsions électriques minuscules. Aujourd'hui, la science est capable d'enregistrer la manière dont les parties du cerveau communiquent, de la plus petite interaction neurone à neuron à des communications plus importantes entre les réseaux de neurones.

Cependant, cela impliquait généralement une technologie hautement spécialisée, telle qu'une imagerie de résonance magnétique fonctionnelle (IRMF), disponible uniquement dans les meilleurs laboratoires de recherche. Les expériences de BCI qui s'appuient sur l'instrument contondant d'EEG ont tendance à être comparativement simplistes dans ce qu'ils peuvent faire: disons, décider si une personne réfléchie à la couleur bleue ou rouge, ou faire une drone de haut en bas ou à droite. Ils manquent de nuance.

Cela change maintenant, a expliqué Miranda. «Nous commençons à avoir accès au bon matériel. De plus en plus mieux la numérisation EEG sort. "

Un meilleur matériel de détection d'onde cerveau n'est qu'un morceau de puzzle, cependant. En analogie, imaginez avoir un microphone extraordinairement précis placé au milieu d'un stade de football. Le microphone est si puissant qu'il est capable de ramasser chaque son réalisé par les milliers de fans dans le stade, qu'il s'agisse d'encourager fort ou tranquillement grignotant sur un hot-dog. Cependant, aussi impressionnant que ce serait, sans le bon logiciel audio-filtrage, vous ne seriez pas en mesure de faire plus que d'écouter une masse globale et sans forme de bruit de foule. Par lui-même, un tel microphone ne vous aiderait pas à déterminer, par exemple, ce qui est dit par la personne dans le siège 77a.

Ce dont vous avez besoin n'est que la possibilité de record cette information, mais également de decode it et de la rendre utile. Et rapidement. C'est ce que l'informatique quantique pourrait faire en utilisant ses capacités supérieures pour aider à mieux traiter la quantité inimaginable d'impulsions de cerveau électriques nécessaires pour comprendre les intentions et les pensées comme elles se produisent.

"BCI a besoin de contrôle en temps réel", a poursuivi Miranda. "Je pense que l'informatique quantique peut fournir la vitesse que nous devons faire ce traitement... [Désormais] Nous ne pouvons pas comprendre ce que toutes ces informations désordonnées que nous obtenons avec le moyen EEG. Si nous pouvions, nous pourrions alors commencer à classer les signaux et à étiqueter certains comportements que nous nous obligons à produire. "

Peut-être fatiguer à produire ces comportements ne serait même pas nécessaire. Comme Azeem Azhar écrit dans son livre de 2021 Exponential, la promesse des interfaces informatiques du cerveau est de pouvoir "activer l'activité neurale de nos têtes avant même de se former à la pensée". Tout comme les systèmes de recommandation - tels que ceux employés par Spotify, Netflix et Amazon, cherchent à nous montrer ce que nous voulons consommer avant même que nous avons même décidé pour nous-mêmes, aussi bcis lisons nos modèles de pensée à peine conscients et extrapoler des informations utiles d'eux.

Cela pourrait contrôler une maison intelligente ou un robot, surmonter les bonnes informations contextuelles au bon moment, ou fournissant un mouvement de grain davantage à une prothèse contrôlée par la neurale. Dans le cas d'utilisation des animaux de compagnie de Miranda, il travaille depuis des années, il pourrait aider les personnes à syndrome verrouillées pour mieux communiquer rapidement avec le monde extérieur.

la métaverse quantique?

Ensuite, il y a la possibilité d'utiliser le cerveau pour interagir avec un ordinateur quantique lui-même, plutôt que de simplement l'utiliser pour le traitement bootstrap. "À l'avenir, il peut être possible d'affecter les états quantiques dans une machine quantique avec des états mentaux", a déclaré Miranda. "Je n'irai pas aussi loin que de dire que nous pourrons emménager notre cerveau avec des ordinateurs quantiques, mais nous pourrons avoir une communication plus directe avec les états quantiques."

Cela pourrait être de programmer un ordinateur quantique non de la manière clunk de la démonstration, mais simplement en pensant à une sortie souhaitée et en laissant la machine programmer le code droit instantanément. Imaginez-le comme l'informatique évolutive (où vous indiquez une sortie souhaitée et laissez la machine de déterminer le chemin de création à celui-ci) sur les stéroïdes de superposition.

Certains des chercheurs du projet sont également enthousiastes à la perspective de créer ce qu'ils font une métaverse quantique. (Et si vous pensez que le concept actuel de la métaverse régulière est floue autour des bords, essayez de vous envelopper la tête autour de son équivalent quantique!). En quelque sorte, l'idée a beaucoup de sens. A.I. Les chercheurs ont longtemps imaginé - et, vraiment, cela sous-tend la totalité de la notion de véritable intelligence artificielle - que le matériel hydrographique du cerveau pourrait être recréé via du matériel et des logiciels. Depuis au moins les années 1990, certains physiciens et mathématiciens de premier plan ont fait valoir que la nature de la conscience est en fait quantique.

Par exemple, un document de 2011 co-écrit par le physicien mathématique d'Oxford mondial Roger Penrose soutient que "la conscience dépend des calculs quantiques biologiquement orchestrés dans des collections de microtubules dans les neurones cerveaux, que ces calculs quantiques soient corrélés à l'activité neuronale et que L'évolution continue du Schrödinger de chaque calcul quantique se termine conformément au schéma spécifique de DIÓSI-PENROSE (DP) de la «réduction objective» de l'état quantique ».

"Il y a beaucoup de débats philosophiques qui continuent à dire que le cerveau fonctionne comme un ordinateur quantique", a expliqué Miranda. "Les gens rêvent que, peut-être qu'il est possible que si nous avons réussi à connecter notre cerveau avec une machine quantique, nous devenons une extension de la machine ou de la machine devient une extension de notre cerveau."

(Miranda a déclaré qu'il n'est pas personnellement "entièrement convaincu" par l'argument selon lequel les cerveaux agissent comme des ordinateurs quantiques.)

Step One Dans un long voyage

Pour l'instant, une grande partie de cela est loin - et loin. Des avances devront être effectuées dans plusieurs domaines: la disponibilité d'ordinateurs quantiques (la démonstration décrite précédemment a été réalisée à l'aide d'un ordinateur quantique simulé), l'utilité des algorithmes quantiques, une amélioration continue de la technologie de lecture du cerveau, et bien plus encore.

La prochaine étape, a déclaré le professeur de projet professeur Enrique Solano, directeur du groupe de recherche Technologies Quantum pour la science de l'information (QUTIS), est «d'utiliser un ordinateur TRAPPOPH-ION [ordinateur quantique] ou une base basée dans les qubits de rotation, qui fonctionnent à la température ambiante. et assurent que les temps de latence et de cohérence deviennent compatibles. "

L'ouverture de cette boîte de calcul quantique contrôlée par le cerveau de Pandora va être difficile. Nous parlons d'années avant que cela ne devienne pratique pour plus de quelques démos prometteurs. Mais les plus grandes innovations prennent souvent du temps.

«Le cerveau est l'objet le plus complexe que nous connaissons maintenant dans l'univers», a déclaré Solano à Tendances numériques. "En ce sens, si vous le connectez à une interface primitive, vous devez accepter un modèle simplifié de celui-ci avec des fonctionnalités biologiques et intelligentes minimes."

L'informatique quantique peut être la solution à ce problème. Bienvenue sur le réseau cerveau quantique, en effet.