量子技术将为下一代机器人提供动力

产业资讯 量科网 2023-02-20 09:03

人类社会对机器人有着历史性的迷恋。从科幻电影中的邪恶机器到制造工具再到智能电器,机器人技术已成为我们文化中不可或缺的一部分。机器人领域本身有一个有趣的背景故事,“机器人”这个词最早是由科幻作家艾萨克·阿西莫夫在1941年创造的。从那时起,机器人行业呈爆炸式增长,应用范围从医学到国防再到自动驾驶。现在随着量子技术的发展,机器人技术可以得到进一步优化,它可能会在更好的环境传感和成像以及更快的决策制定方面带来好处。

到目前为止,机器人和量子技术的结合已经存在了许久。剑桥大学出版社2006年发表的一篇论文创造了“量子机器人”一词,它指的是一种利用量子技术获得优势的机器人系统。根据该论文,研究人员假设,利用量子传感器可以帮助机器人更好地了解其环境,避开障碍物。甚至最近的研究也证实了这一观点,表明量子传感器可能是对开发下一代机器人有影响力的关键技术。

除了传感之外,一些专家认为量子技术可以帮助改善机器人的视觉。目前,计算机视觉和图像识别算法的计算成本很高,因为它们必须计算数百万像素的结果。然而,量子技术可能能够通过被称为QIMP(量子图像处理)的过程来降低处理成本,而QIMP背后的主要思想是图像的属性(如某些位置的颜色)可以编码为量子比特格。使用QIMP,机器人可以能以更快且更具成本效益的速度处理视觉输入。凭借更好的视觉和感知能力,机器人系统可以拥有更多数据来推动更快、更优的制定决策过程。

2021年,维也纳大学的研究人员在实验中使用单光子量子处理器作为机器人来进行研究。在他们的测试中,该团队发现他们的量子机器人下一步行动的决策时间要更快,从而能加快学习过程。根据第一作者Valeria Saggio的说法:“与不使用量子物理学的情况相比,该实验表明学习时间可以显著减少。” 虽然这只是一项研究,但结果确实表明了量子技术在机器人中的一些巨大优势。

虽然量子传感、视觉处理和机器学习只是机器人技术可以优化的三个方面,但之前和现在正在进行的研究继续表明:结合这两种技术能带来显著的好处。或许,随着未来的发展,机器人领域将通过利用量子物理学的可能性继任其丰富的遗产。(编译:Qtech)