隨著大語言模型(大語言模型)在生成式 AI 領域的迅速演進和主導地位不斷加強,一場更為低調的演變正悄然發生在兩個新興領域的邊緣:量子計算和人工智能。越來越多的研究人員和公司正在探索,量子計算的原理是否能夠解決當今 AI 基礎設施面臨的一些局限性,特別是在可擴展性、效率和推理復雜性方面。
其中一個值得注意的發展來自于位于列支敦士登的 Dynex 公司,該公司最近推出了其量子擴散大語言模型(qdLLM),并入圍 SXSW 2025 創新獎決賽。該公司聲稱,其 qdLLM 相較于依賴當前技術基礎設施的傳統 Transformer 模型系統,能夠更快、更高效地生成生成式 AI 輸出。
這與其他新興方法相比如何,又對 AI 的更廣闊未來意味著什么?
量子計算對 AI 的意義
量子計算的核心區別于傳統計算在于其利用量子比特(qubit),由于量子疊加原理,量子比特可以同時存在于多種狀態。這使得量子計算機能夠并行評估大量潛在解答,可能在需要大規模優化、模擬或模式識別的任務中提供優勢。
在 AI 領域,研究人員已經探討過如何利用量子屬性改善自然語言處理、機器學習優化以及模型訓練效率等任務。然而,大部分這些工作仍處于早期階段。例如,IBM 與 MIT 研究了混合量子-經典模型在特定深度學習任務中縮短訓練時間的可能性,而像 Zapata AI 這樣的初創公司則在實驗量子增強模型,以用于情感分析和預測。
在這種背景下,Dynex 的方法引入了一種全新架構,利用量子啟發算法通過去中心化硬件更高效地運行大語言模型。
Dynex 的 qdLLM:基于擴散、并行的方案
與基于 Transformer 的模型使用自回歸技術逐個 Token 生成響應不同,Dynex 的 qdLLM 構建在擴散模型基礎上,能夠并行生成輸出 Token。據 Dynex 公司介紹,這種方法在計算上更為高效,并能產生更好的上下文一致性。
Dynex 的聯合創始人及 Dynex Moonshots 任務負責人 Daniela Herrmann 解釋說:“傳統模型如 GPT-4 或 DeepSeek 是順序運行的,一次生成一個單詞,而 qdLLM 是并行工作的。它更像人類大腦,一次處理所有模式。這就是量子的強大之處。”
包括斯坦福大學和 Google DeepMind 在內的多個學術項目,以及主要 AI 技術供應商的相關舉措,最近也開始探索基于擴散的 Transformer 模型。
Dynex 進一步通過整合量子退火技術(一種量子優化形式)來改善文本生成過程中的 Token 選擇,從而區別于其他方法。該公司聲稱,這可以提高文本的連貫性,同時降低相較于傳統大語言模型的計算開銷。
去中心化與仿量子硬件
Dynex 模型的一個獨特特點在于,它依靠的是去中心化的 GPU 網絡來模擬量子行為,而不需要實際量子硬件的支持。這一設計使得該系統能夠擴展到 Dynex 所稱的高達一百萬個算法量子比特。
Herrmann 解釋道:“任何量子算法,例如 qdLLM,都是在一個去中心化的 GPU 網絡上計算的,這些 GPU 高效地模擬了量子計算。”
這種模擬在某種程度上與 TensorFlow Quantum(由 Google 和 X 推出的)所做的工作類似,后者也在經典硬件上模擬量子電路以原型化算法。同樣,一些科技初創公司和供應商也在開發平臺,以在物理硬件就緒前實現大規模的量子邏輯模擬。
除了軟件外,Dynex 計劃在 2025 年推出其自主研發的類神經形態量子芯片,命名為 Apollo。與需要低溫冷卻的超導量子芯片不同,Apollo 設計用于室溫運行,支持邊緣設備的集成。
Herrmann 解釋說:“使用類神經形態電路使得 Dynex 能夠在大規模上模擬量子計算,高達一百萬個算法量子比特。而 Dynex 也將開始生產基于類神經形態范式的實際量子芯片?!?/p>
為 AI 效率和環境影響帶來量子旋風
Dynex 表示,qdLLM 的模型規模縮小了 90%,速度快了 10 倍,僅使用相當于傳統任務所需 GPU 資源的 10%。這些數據非常引人注目,尤其是在 AI 能耗問題日益受到關注的背景下。
Herrmann 說道:“量子算法的高效與并行性降低了能耗,因為它的速度快了 10 倍,而且僅需要 10% 的 GPU 數量?!?/p>
盡管獨立驗證仍然是必要的,但 Dynex 的方法與 Cerebras Systems 的努力呼應,該公司已開發出晶圓級芯片,在每次訓練任務中降低能耗。另一個例子是 Graphcore,其智能處理單元(IPU)旨在通過專門的并行架構降低 AI 工作負載的能耗。
Dynex 報告稱,qdLLM 在需要較強推理能力的基準測試中,表現優于包括 ChatGPT 和 Grok 在內的一些領先模型。盡管尚未發布公開基準數據,但該公司表示,在向 2025 年市場推出產品的過程中將發布比較研究。在同行評審的基準數據問世之前,Dynex 的性能斷言仍屬軼事性描述,但頗具吸引力。
Herrmann 指出:“我們定期發布 qdLLM 的基準測試,并證明某些需要強推理的問題,ChatGPT、Grok 或 DeepSeek 都無法給出正確答案?!?/p>
更大視野:量子將如何影響 AI?
從長遠來看,Dynex 認為量子計算將成為 AI 領域的核心技術。
Herrmann 表示:“我們認為量子將在未來 5 年內主導 AI?!?/p>
這一預測雖具有一定的猜測性質,但并非沒有先例。McKinsey、BCG 和 Gartner 的分析師均指出,量子計算有望顯著改善優化和模擬任務,但對于大多數用途來說,可能要到 2030 年之后才會顯現顯著優勢。一種更為溫和的觀點認為,量子與 AI 的混合體系將首先在一些小眾應用中出現,如藥物發現、金融風險建?;蚓W絡安全等領域。
目前,Dynex 處于一批不斷試驗量子增強或量子啟發式 AI 方法的參與者之中。至于其去中心化、基于擴散的 qdLLM 是否能超越基準測試的限制仍有待觀察,但它的出現預示著對 AI 新基礎的探索遠未結束。
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