Claude récupération laser automatisée pour les ordinateurs quantiques QuEra

Claude récupération laser automatisée pour les ordinateurs quantiques QuEra

Le 27 août, le développeur d'ordinateurs quantiques QuEra Computing a rapporté que l'agent d'IA Claude d'Anthropic avait développé et testé un programme permettant de restaurer automatiquement la fréquence de fonctionnement d'un laser sur un banc séparé. Au cours d'une série de contrôle de 700 tests pour sept types de pannes, le contrôleur qu'il a créé a réussi à remettre l'installation à l'état cible 695 fois.

Le système n'a jamais signalé une récupération réussie là où aucune ne s'est réellement produite. QuEra a attribué les cinq tentatives infructueuses à l'état de la configuration expérimentale plutôt qu'à une erreur de programme.

Les ordinateurs quantiques QuEra utilisent des atomes neutres comme qubits. Presque toutes les opérations visant à contrôler les qubits atomiques et à lire leur état sont effectuées grâce à l'interaction d'atomes avec un rayonnement laser.

Les changements de température, de vibration et de pression peuvent perturber le verrouillage de la fréquence laser. Dans ce cas, les opérations quantiques commencent à échouer et la récupération des échecs plus complexes nécessite une intervention spécialisée.

Selon QuEra, il faut généralement cinq à dix minutes à un opérateur expérimenté pour remettre le laser à la fréquence de fonctionnement. L'entreprise avait auparavant automatisé des violations simples, mais des scénarios rares et plus complexes nécessitaient toujours une intervention manuelle.

Claude a réécrit la logique de récupération

Pour l'expérience, QuEra a utilisé la spécification Model Hardware Standard (MHS) pour interagir avec les agents d'IA avec le matériel physique. Son développement a commencé comme un projet commun entre Anthropic et le centre de recherche HHMI Janelia.

MHS fournit à l'agent un accès standardisé aux lectures et aux commandes de l'équipement tout en maintenant les limites définies par l'ingénieur, les verrous matériels et les arrêts d'urgence.

La technologie est actuellement en phase de recherche limitée, mais Anthropic prévoit d'ouvrir la norme à l'avenir. QuEra a connecté Claude via MHS à une installation dédiée dotée d'équipements de précision d'une valeur d'environ 700 000 $.

Le cycle de travail était divisé en quatre rôles, chacun étant interprété par une nouvelle instance de Claude. L'un a proposé une hypothèse, le deuxième a modifié le code, le troisième a exécuté le programme sur le matériel et a enregistré les résultats, le quatrième a analysé le journal et a sélectionné la modification suivante. Les ingénieurs ont défini les limites de l'expérience et les critères de réussite et ont testé chaque étape.

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Schéma d'interaction entre Claude et le système laser via MHS. Source : Anthropique

Selon Anthropic, le cycle s’est répété des centaines de fois au cours de la nuit.

Le script précédemment créé par l'équipe QuEra a restauré le laser environ 58 % du temps et a passé environ 150 secondes par tentative. Pendant le développement, Claude a augmenté le taux à 96 % et a réduit le temps à environ six secondes.

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Source : Anthropique

Après développement, le programme a été testé séparément sans la participation d'un agent IA. Dans 695 essais sur 700, elle a remis le laser à la bonne fréquence, ce qui correspond à un taux de réussite de 99,3 %.

Pour les échecs sans saut vers une autre longueur d’onde, la récupération a pris de 0,9 à 5,4 secondes. Les cas les plus complexes prenaient environ 10 à 14 secondes contre cinq à dix minutes pour un spécialiste.

En laboratoire, le contrôleur a fait face à 43 pannes

QuEra a placé le banc dans un laboratoire en activité, de sorte que l'équipement a continué à être affecté par les mouvements de personnes et d'autres perturbations externes. Pendant le pilote, le laser a spontanément perdu le mode souhaité 43 fois. Dans tous les cas, le contrôleur l’a récupéré sans intervention humaine.

Parallèlement, en mode fonctionnement, la récupération n'est pas effectuée par Claude. L'IA a été utilisée pour développer et tester l'algorithme, et le banc de test exécute un programme déterministe régulier avec un code entièrement testable.

« Il est important de faire une distinction : MHS est l'environnement dans lequel Claude a conçu, écrit et testé le contrôleur. Le stand exécute un programme déterministe régulier avec un code entièrement vérifiable », a souligné QuEra.

L'étape suivante consistait non seulement à se remettre des pannes, mais également à accroître la stabilité du système lui-même. La qualité de la fixation de fréquence dépend de 12 paramètres de rétroaction interconnectés. Claude a pu les changer, mesurer le bruit résultant et rechercher la combinaison optimale.

L'analyse technique d'Anthropic indique que l'agent a mené 363 expériences en 16 heures. L'erreur RMS résiduelle a diminué de 15,7 à 1,55 mV.

Avec les paramètres sélectionnés par Claude, le système n'a pas perdu la fixation même une fois toutes les 19 heures. Avec un ensemble de paramètres sélectionnés manuellement par un spécialiste, cela se produisait en moyenne environ 1,6 fois par heure.

Pour une vérification supplémentaire, les jeux de paramètres de Claude et du spécialiste ont été comparés sur un analyseur de bruit de phase distinct, auquel l'agent n'avait pas accès. En général, les résultats étaient comparables à ceux d'un réglage manuel effectué par un spécialiste expérimenté. La configuration Claude a en outre supprimé d'environ 1 000 fois le bruit de résonance autour de 220 kHz restant après le réglage manuel.

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Optimisation des paramètres du laser Claude : réduction de l'erreur RMS de 15,7 à 1,55 mV. Source : Anthropique

Contrairement à la récupération automatique, durant la phase de configuration, Claude reste directement impliqué dans le processus expérimental. QuEra prévoit de regrouper la procédure dans un outil distinct.

L’approche a également été testée sur un laser ayant une longueur d’onde de fonctionnement différente. L'agent a sélectionné les paramètres lors d'une exécution nocturne autonome. La société affirme qu’une préparation manuelle similaire prend généralement des semaines.

Restrictions

Le pilote a couvert un système laser sur un stand dédié. Le transfert du contrôleur vers les processeurs quantiques QuEra existants est seulement prévu. D'autres composants de l'usine nécessitent encore un étalonnage, une surveillance et une réparation.

Le travail de Claude a nécessité une grande quantité de contexte et une surveillance constante de la part des ingénieurs. QuEra a noté que le spécialiste a arrêté l'agent à plusieurs reprises lorsqu'il avait choisi une direction apparemment plausible, mais erronée.

Anthropic a également noté que Claude éprouvait des difficultés lorsque le problème survenait directement au niveau du matériel physique, puisque sa compréhension de l'installation était basée sur des données logicielles. Pour les actions potentiellement risquées, le modèle pourrait également s'arrêter et demander une confirmation humaine.

La prochaine étape de QuEra vise à transférer le contrôleur de récupération vers les processeurs quantiques existants, à créer un outil de configuration distinct et à tester l'approche sur d'autres sous-systèmes. L'entreprise considère l'automatisation des services comme un moyen de réduire la dépendance des futures installations commerciales à l'égard des spécialistes locaux.

Rappelons qu'en juillet, dans la nouvelle rubrique « Quantum & After », ForkLog expliquait s'il était possible de gagner de l'argent sur les technologies quantiques.

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