英国のプリマス大学の一室で、博士号を取得した 学生はコンピューターの前に座って、まるで瞑想しているかのように目を閉じています。 彼の頭には黒い水泳帽のように見えますが、実際には頭皮を通過する電気活動を感知する脳波（EEG）リーダーがあります。 彼の目の前のモニターには、「1」と「0」のマークが付けられた 2 つの点を持つワイヤーフレームの地球儀の画像があります。 地球の中心には、片手の時計のように、二つの針の間を行き来する矢印があります。 ポイント。 学生がリラックスした表情から目を丸くして動揺した表情に変えると、矢印がピクピクと動きます。 数秒ごとに、新しい数字を入力します。
コンテンツ
- 部品の合計や冷蔵庫トースター以上の価値はありますか?
- 豊富なユースケース
- 量子メタバース?
- 長い旅の第一歩
それほど大したものではないように見えるかもしれませんが (そして現時点では、この作業はまだ初期段階にあります)、それでも魅力的なものです。 学生が脳のパターンを穏やかな状態から活発な状態に変化させ、またその状態に戻すと、アルファ波とベータ波が生成され、 シミュレートされた量子ビット (量子物理学の数学を反映する、量子コンピューティングの基本単位) を、電力のみを使用して操作します。 思考の。
「これら 2 種類の波を生成できるように訓練すれば、ある種のモールス信号をコンピューターに送信できるようになります。」 エドゥアルド・ミランダ教授 プリマス大学の教授はDigital Trendsに語った。 「問題は、EEG が非常に遅いため、現時点では 1 つのコマンドを生成するのに 8 秒かかることです。 それを分析するには多くの処理が必要です。 そして、この分析はそれほど正確ではないため、コードが本当にその人が作りたいものであるかどうかを何度も確認し続ける必要があります。」
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ブレイン コンピューター インターフェイスによる量子プログラミングの世界への、やや不安定で暫定的なステップへようこそ。 作成者によると、これはチームが Quantum Brain Network (QBraiN と略称) と呼ぶものの構築の始まりです。 そして、それは興奮する価値のある多くのことを実現する可能性を秘めています。
部品の合計や冷蔵庫トースター以上の価値はありますか?
現在テクノロジーの地平線で輝いている最もエキサイティングなテクノロジーのリストを見たことがある人なら、ほぼ確実にブレイン コンピューター インターフェイス (BCI) と量子コンピューターという用語に出会ったことがあるでしょう。
BCI は、脳信号を使用してコンピューターを制御する方法を表す派手な用語です。 手動入力を備えたすべてのデバイスは、通常は指や音声などの媒介を介してではあるものの、技術的には脳によって制御されています。 BCI を使用すると、脳から末梢神経や脳に最初に出力することなく、これらのコマンドを外界に送信することができます。 筋肉。
一方、量子コンピューターは、 コンピューティングにおける次の大きな出来事. 1980 年代に最初に提案されましたが、技術的に現実になり始めたのは今になって初めてですが、量子コンピューティングは、コンピューター アーキテクチャへのまったく新しいアプローチを指します。 それは既存の古典的なコンピューターよりもはるかに強力であるだけでなく、次のことを可能にします。 今日の数百万台のスーパーコンピューターを連鎖させても不可能なことを達成する 一緒。 彼らの支持者を信じれば、彼らは避けられない事態に対する答えになるかもしれない 私たちが知っているムーアの法則の終焉.
しかし、BCI と量子コンピューターは間違いなく歴史の同じ時点で出現した有望なテクノロジーですが、問題はなぜそれらを統合するのかということです。 英国のプリマス大学、スペインのバレンシア大学とセビリア大学、ドイツのキプ・クアンタム、中国の上海大学の研究者からなるコンソーシアムが研究者を募集している すること。
ただし、2 つの必須テクノロジーを組み合わせても、常に機能するとは限りません。
技術者は、それらが統合されると、それぞれの部分の合計以上のものになると信じて、有望なコンセプトやテクノロジーを組み合わせることを何よりも好みます。 時にはこれが見事に機能することもあります。 ベンチャーキャピタリストのアンドリュー・チェン氏が著書で説明しているように、 コールドスタートの問題, Instagram は、カメラ付きスマートフォンの出現と、同時にソーシャル メディアの強力なネットワーク効果を利用して、史上最も急成長しているアプリの 1 つになりました。
ただし、2 つの必須テクノロジーを組み合わせても、常に機能するとは限りません。 Apple CEO のティム・クックはかつて「トースターと冷蔵庫を統合することはできますが、それらはおそらくユーザーにとって満足のいくものではないでしょう」と皮肉ったことがあります。
それでは、なぜ脳制御量子コンピューティングが前者の例であり、部品の合計以上のクラブの一員であり、トースターと冷蔵庫の問題の症状ではないのはなぜでしょうか? で 論文は2022年初頭に出版される、前述の研究者コンソーシアムは次のように書いています。 ブレインコンピューターインターフェースとAIを介した量子コンピューティングシステム。 このようなネットワークには、型破りなコンピューティング システムと人間と機械の新しい方式が含まれます。 交流。"
豊富なユースケース
Quantum Brain Network の最も重要な、そしてそれが機能すればすぐに変革をもたらすアプリケーションは、BCI がより適切に機能するのに役立つことです。 私たちの脳は信じられないほど複雑です。 それらは 1,000 億個のニューロンを誇り、微小な電気インパルスを介して相互に常に通信する千兆もの接続を持つ巨大なネットワークを形成しています。 今日、科学は、最小のニューロン間の相互作用からニューロンネットワーク間のより大きな通信に至るまで、脳の各部分が通信する方法を記録することができます。
しかし、これを行うには通常、機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) など、一流の研究機関でのみ利用できる高度に専門化された技術が必要です。 EEG という鈍器に依存する BCI 実験は、実行できることが比較的単純になる傾向があります。 たとえば、人が考えている色が青か赤かを判断したり、ドローンを上下左右に動かしたり、 右。 ニュアンスが欠けています。
それが今変わりつつある、とミランダは説明した。 「私たちは優れたハードウェアにアクセスできるようになり始めています。 脳波スキャンの精度はますます向上しています。 出てくる.”
ただし、脳波検知ハードウェアの改良はパズルの 1 ピースにすぎません。 例として、フットボール スタジアムの中央に非常に正確なマイクが設置されていると想像してください。 このマイクは非常に強力なので、大声で応援しているときも、静かにホットドッグを食べているときも、スタジアムの何千人ものファンが発するあらゆる音を拾うことができます。 しかし、これは素晴らしいことですが、適切なオーディオ フィルタリング ソフトウェアがなければ、集合した形のない群衆の騒音を聞くこと以上のことはできません。 このようなマイクだけでは、たとえば、77A 席の人が何を言っているかを判断するのには役立ちません。
必要なのは能力だけではありません 記録 この情報だけでなく、 デコードする それを役に立ちます。 そしてすぐに。 これは、量子コンピューティングの優れた能力を利用して、より適切に処理することで実現できることです。 意図や思考を理解するために必要な想像を絶する量の脳電気インパルス。 それらは起こります。
「BCI にはリアルタイム制御が必要です」とミランダは続けました。 「量子コンピューティングは、この処理を行うのに必要な速度を提供できると思います…[現時点では]脳波で得られるこの混乱した情報が何を意味するのか、私たちは理解できません。 それができれば、シグナルを分類し、自分自身に強いる特定の行動にラベルを付けることができるでしょう。」
おそらく、こうした行動を起こすために無理をする必要すらないでしょう。 アジーム・アズハルは2021年の著書でこう書いている。 指数関数的、ブレイン・コンピューター・インターフェースの約束は、「思考が形成される前であっても、神経活動を頭から取り出す」ことができることです。 Spotify、Netflix、Amazon が採用しているレコメンダー システムと同じように、私たちが消費したいものを事前に提示しようとします。 私たちも自分たちで決めたことがあるので、BCI も私たちのほとんど意識されていない思考パターンを読み取り、そこから有益な情報を推測するでしょう。 彼ら。
それはスマートホームを制御している可能性があります またはロボット、適切なタイミングで適切なコンテキスト情報をポップアップ表示したり、神経制御の義足によりきめの細かい動きを提供したりできます。 ミランダが何年も取り組んできたペットの使用例では、 閉じ込め症候群の人々を助ける 外界との迅速なコミュニケーションを改善します。
量子メタバース?
さらに、脳をブートストラップ処理に使用するだけでなく、量子コンピューター自体と対話するために使用する可能性もあります。 「将来的には、量子マシンの量子状態に精神状態を与えることが可能になるかもしれない」とミランダ氏は語った。 「私たちの脳を量子コンピューターに絡めることができるとまでは言いませんが、量子状態とより直接的に通信できるようになるでしょう。」
それは、デモンストレーションのようなぎこちない方法ではなく、単に望ましい出力を考えて、機械に適切なコードを即座にプログラムさせるだけで、量子コンピューターをプログラミングすることかもしれません。 それは、重ね合わせステロイドの進化的コンピューティング (望ましい出力を指定し、機械にそこへの創造的なパスを理解させる) のようなものだと想像してください。
このプロジェクトの研究者の中には、彼らが量子と呼ぶものを生み出す可能性に興奮している人もいます。 メタバース. (そして、現在を考えると、 通常のメタバースの概念 エッジの周りがあいまいな場合は、それに相当する量子について頭を悩ませてみてください!)。 しかし、どういうわけか、この考えは非常に理にかなっています。 A.I. 研究者たちは長い間、脳のウェットウェアがハードウェアとソフトウェアを通じて再現できるのではないかと想像してきました。そして実際、これは真の人工知能の概念全体を支えています。 少なくとも 1990 年代以来、一部の主要な物理学者や数学者は、意識の性質は実際には量子であると主張してきました。
たとえば、 2011年の論文 世界的に有名なオックスフォードの数理物理学者ロジャー・ペンローズの共著者は、「意識は生物学的に調整された量子に依存している」と主張しています。 脳のニューロン内の微小管の集合における計算、これらの量子計算がニューロンの活動と相関し、ニューロンの活動を調節していること、そして 各量子計算の連続的なシュレーディンガー進化は、量子計算の「客観的縮小」の特定のディオシ・ペンローズ (DP) スキームに従って終了します。 量子状態。」
「脳は量子コンピューターとして機能するという哲学的な議論がたくさん行われています」とミランダは説明した。 「人々は、私たちの脳を何かと接続することができれば、もしかしたら可能性があるのではないかと夢見ています。 量子マシンの場合、私たちはマシンの延長になるか、マシンは私たちの延長になります。 脳。"
（ミランダは、脳が量子コンピューターのように機能するという議論に、個人的に「完全に納得」しているわけではないと述べた。）
長い旅の第一歩
今のところ、その多くは遠い話であり、はるかに遠い話です。 複数の分野で進歩する必要がある: 量子コンピューターの利用可能性 (前述のデモは実行された) シミュレートされた量子コンピュータを使用）、量子アルゴリズムの有用性、脳読み取り技術の継続的な改善など もっと。
次のステップ、とプロジェクト参加者は語る エンリケ・ソラノ教授研究グループ Quantum Technologies for Information Science (QUTIS) の所長である彼は、「トラップされたイオン [量子 コンピュータ] またはスピン量子ビットに基づくもので、室温で動作し、レイテンシとコヒーレンス時間が確実に向上します。 互換性。"
脳で制御される量子コンピューティングのパンドラの箱を開けるのは難しいでしょう。 これがいくつかの有望なデモだけでなく実用化されるまで、何年もかかることを話しています。 しかし、最大のイノベーションには時間がかかることがよくあります。
「脳は、私たちがこれまでに知っている宇宙の中で最も複雑な物体です」とソラノ氏はデジタルトレンドに語った。 「この意味で、原始的なインターフェイスに接続する場合は、最小限の生物学的および知的な機能を備えた過度に単純化されたモデルを受け入れる必要があります。」
量子コンピューティングはその問題の解決策となる可能性があります。 量子脳ネットワークへようこそ。
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