27 августа компания QuEra Computing, специализирующаяся на разработке квантовых компьютеров, представила результаты знакового эксперимента: ИИ-агент Claude от Anthropic самостоятельно разработал и протестировал программу для автоматического восстановления рабочей частоты лазера. В ходе контрольных испытаний, включавших 700 тестов по семи типам сбоев, созданный агент успешно вернул установку в целевое состояние в 695 случаях, что составляет впечатляющие 99,3% эффективности.
Примечательно, что система ни разу не подала ложный сигнал об успешном восстановлении. Пять неудачных попыток QuEra объясняет состоянием экспериментальной установки, а не ошибками в программном коде.
Критическая роль лазеров в квантовых вычислениях
Квантовые компьютеры QuEra используют нейтральные атомы в качестве кубитов, и практически все операции по управлению этими кубитами, а также считыванию их состояния, осуществляются через лазерное излучение. Температурные колебания, вибрации и изменения давления могут нарушить фиксацию частоты лазера, что приводит к сбоям в квантовых операциях. Восстановление сложных отказов обычно требует вмешательства опытного специалиста, которому требуется от пяти до десяти минут.
Как Claude создал контроллер
Для этого эксперимента QuEra использовала спецификацию Model Hardware Standard (MHS), разработанную совместно Anthropic и исследовательским центром HHMI Janelia. MHS предоставляет агенту стандартизированный доступ к оборудованию, сохраняя при этом инженерные ограничения и аварийную остановку. Claude был подключен к отдельному стенду стоимостью около $700 000.
Рабочий процесс был разделен между четырьмя ролями, каждая из которых выполнялась отдельным экземпляром Claude: один генерировал гипотезы, второй вносил изменения в код, третий запускал программу и записывал результаты, а четвертый анализировал журналы. Инженеры контролировали каждый этап. Существовавший ранее скрипт QuEra восстанавливал лазер лишь в 58% случаев, тратя около 150 секунд на попытку. Claude же повысил этот показатель до 96%, сократив время до шести секунд.
Превосходство над ручным управлением
После разработки, программа была проверена без участия ИИ: в 695 из 700 испытаний она вернула лазер на нужную частоту. При простых сбоях восстановление занимало от 0,9 до 5,4 секунды, а в сложных случаях — 10-14 секунд, тогда как специалисту требовалось пять-десять минут.
В условиях работающей лаборатории, где оборудование подвергалось внешним возмущениям, контроллер успешно справился с 43 самопроизвольными сбоями лазера. Важно подчеркнуть, что на стенде работает обычная детерминированная программа, а Claude использовался только для её разработки и испытания.
Оптимизация параметров и будущие перспективы
На следующем этапе Claude занялся повышением стабильности системы, изменяя 12 взаимосвязанных параметров обратной связи. За 16 часов агент провел 363 эксперимента, снизив показатель остаточной ошибки RMS с 15,7 до 1,55 мВ. С подобранными Claude параметрами система не теряла фиксацию ни разу за 19 часов, тогда как с ручной настройкой специалиста это происходило в среднем 1,6 раза в час. Более того, конфигурация Claude подавила резонансный шум около 220 кГц примерно в 1000 раз лучше, чем ручная настройка.
Эксперимент также был успешно повторен на лазере с другой рабочей длиной волны: агент подобрал параметры за одну ночь, тогда как ручная подготовка обычно занимает недели.
Ограничения и мой анализ
Несмотря на впечатляющие результаты, пилот был ограничен одной лазерной системой, а перенос контроллера на действующие квантовые процессоры только планируется. Работа Claude требовала значительного контроля со стороны инженеров, которые несколько раз останавливали агента при выборе ошибочного направления. Кроме того, ИИ испытывал сложности с проблемами, возникающими непосредственно в физическом оборудовании, поскольку его представление основывалось на программных данных.
Тем не менее, этот эксперимент демонстрирует колоссальный потенциал ИИ в автоматизации сложных физических систем. Способность агента не только ускорить процесс в десятки раз, но и превзойти человека в точности настройки, открывает новые горизонты для коммерциализации квантовых технологий. QuEra планирует перенести контроллер на действующие процессоры и проверить подход на других подсистемах, что может значительно снизить зависимость от узких специалистов в будущем.