2022計算機科學年終盤點:破解量子加密、最快矩陣乘法等榜上有名

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2022計算機科學年終盤點:破解量子加密、最快矩陣乘法等榜上有名

來源:娛樂大起底 釋出時間:2022-12-22 15:40

  新智元報道  

編纂:Aeneas 好睏

【新智元導讀】2022年,計算機領域發生了哪些大事?Quanta Magazine的年終清點來了。

2022年,計算機領域發生許多劃時代的大事。

在今年,計算機科學家學會了完美傳輸秘密,Transformer的提高神速,在AI的匡助下,數十年曆史的演算法被大大改進……

2022年計算機大事件

現在,計算機科學家能解決的題目,範圍是越來越廣了,因此,他們的工作也越來越跨學科。

今年,很多計算機科學領域的成果,還助力了其他科學家和數學家。

好比密碼學題目,這涉及了整個網際網路的安全。

密碼學的背後,往往是複雜的數學題目。曾經有一種非常有前途的新密碼方案,被以為足以抵禦來自量子計算機的攻擊,然而,這個方案被「兩條橢圓曲線的乘積及其與阿貝爾曲面的關係」這個數學題目推翻了。

以單向函式的形式泛起的一組不同的數學關係,將告訴密碼學家是否有真正安全的程式碼。

計算機科學,尤其是量子計算,與物理學也有很大的重疊。

今年理論計算機科學的一件大事,就是科學家證實了NLTS猜想。

這個猜想告訴我們,粒子之間幽靈般的量子糾纏,並不像物理學家曾經想象的那樣微妙。

這不僅影響了對我們對物理世界的理解,也影響了糾纏所帶來的無數密碼學的可能性。

另外,人工智慧一直與生物學相得益彰——事實上,生物學領域就是從人腦中汲取靈感,人腦也許是終極極的計算機。

長久以來,計算機科學家和神經科學家都但願瞭解大腦的工作原理,創造出類腦的人工智慧,但這些好像一直是白日夢。

但不可思議的是,Transformer神經網路好像可以像大腦一樣處理資訊。每當我們多瞭解一些Transformer的工作原理,就更瞭解大腦一些,反之亦然。

或許這就是為什麼Transformer在語言處理和影象分類上如斯精彩的原因。

甚至,AI還可以幫我們創造更好的AI,新的超網路(hypernetworks)可以匡助研究職員以更低的本錢、用更快的速度練習神經網路,還能幫到其他領域的科學家。

Top1:量子糾纏的謎底

量子糾纏是一種將遙遠的粒子緊密聯絡起來的特性,可以肯定的是,一個完全糾纏的系統是無法被完全描述的。

不外物理學家以為,那些接近完全糾纏的系統會更輕易描述。但計算機科學家則以為,這些系統同樣不可能被計算出來,而這就是量子PCP(機率可檢測證實,Probabilistically Checkable Proof)猜想。

為了匡助證實量子PCP理論,科學家們提出了一個更簡樸的假設,被稱為「非低能平凡態」(NLTS)猜想。

今年6月,來自哈佛大學、倫敦大學學院和加州大學伯克利分校對三位計算機科學家,在一篇論文中首次實現了NLTS猜想的證實。

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