¿De qué manera el aprendizaje automático cuántico cambiará el juego?

[1701.06806] Una encuesta de la teoría del aprendizaje cuántico lee directamente sobre la pregunta, sin embargo, su nivel matemático es un poco más que casual.

Este artículo analiza la teoría del aprendizaje cuántico: los aspectos teóricos del aprendizaje automático utilizando computadoras cuánticas. Describimos los principales resultados conocidos para tres modelos de aprendizaje: aprendizaje exacto a partir de consultas de membresía y aprendizaje probablemente aproximado correcto (PAC) y agnóstico a partir de ejemplos clásicos o cuánticos.

Relevante para la cuestión de la complejidad del tiempo:

Existen clases de conceptos que pueden aprenderse súper polinomialmente más rápido por computadoras cuánticas que por computadoras clásicas, por ejemplo, basadas en el algoritmo de Shor o Simon. Esto es válido tanto en el modelo de aprendizaje exacto con consultas de membresía como en el modelo de aprendizaje PAC. Si se permiten ejemplos cuánticos uniformes, el DNF y las juntas se pueden aprender de manera mucho más eficiente de lo que sabemos hacer de manera clásica.

Dado el probable ciclo de desarrollo aún más largo para tamaños de palabras de qubit más grandes, puede pasar un tiempo, si no para siempre, antes de que surjan avances que cambien el juego.

> ¿Pero en qué aplicaciones será esta técnica un cambio de paradigma completo?

Mucha gente deposita sus esperanzas en encontrar más rápidamente los principales multiplicadores de un número. La mayoría de los protocolos de cifrado, si no todos, se basan en el hecho de que encontrar multiplicadores primos de un número fijo requiere muchos cálculos. Por lo tanto, facilitará el pirateo, lo que a cambio significa que todos inventarán y adaptarán otras formas de protección criptográfica. Hay muchos de esos también, pero no son tan populares. El problema es que actualizar su software y optimizarlo requerirá demasiadas inversiones y tiempo. Entonces, los primeros en hacerlo serán corporaciones gigantes. A medida que sus estándares se convertirán en todo el mundo, como hoy en día con números primos, su control sobre el mercado se endurecerá una vez más. Lo que a cambio matará directamente a un entusiasta de los recursos abiertos y dará lugar a otros. Y como dejarán algunos obstáculos para sí mismos, estos se inundarán de hackers en poco tiempo, lo que a cambio se utilizará como una excusa para endurecer el control de los gobiernos sobre la libertad de información y la privacidad personal.

Considere que esto es el final de un pronóstico de un no conocido que nunca estuvo cerca de las matemáticas, la programación o, en realidad, cualquier cosa remotamente relacionada con el caso. Tome la información de manera crítica y no la tenga en cuenta como un ruido blanco.