Taideteos kutsuu ohikulkijoita auttamaan kvanttifysiikan tutkijoita

Kauppakeskuksen seinällä on taideteos, jossa kiiltävien messinkijousien päissä olevat suuret kumiset tulpat on taustavalaistu välkehtivin LED-valoin. Teos on nimeltään Quantum Garden ja se houkuttelee ohikulkijoita pysähtymään, katsomaan ja näpäyttämään jousia. Kun jousien kanssa leikkii, valot singahtavat uusiksi kuvioiksi ja väreiksi, jotka muuntuvat edelleen pelaajan kosketuksen mukaan. Pian koko Quantum Garden on tulvillaan tanssivia valoja ja värejä, ja vaappuvien jousien aikaansaamaa soinnikasta ääntä.

Pelaamisen ohessa Quantum Garden kerää myös dataa kvanttilaskentaan liittyvän ongelman ratkaisemiseksi. Jouset on yhdistetty tietokoneeseen, joka mittaa käyttäjän vuorovaikutusta teoksen kanssa. Tietokoneet muuntavat vuorovaikutuksen numeroiksi, jotka edelleen syötetään kvanttilaskennan simulaatioon.

Teos on suunniteltu yhteistyössä Suomen kvanttiteknologian huippuyksikön fyysikoiden kanssa Aalto-yliopiston ja Turun yliopiston professorin Sabrina Maniscalcon johdolla. ”21-vuotias Yhdysvalloissa asuva nuori aikuinen on kuluttanut keskimäärin yli 10 000 tuntia tietokonepelejä pelaten. Tämä vastaa viiden vuoden työskentelyä kokopäivätöissä. Haluamme hyödyntää tätä valtavaa aivokapasiteettia suunnittelemalla pelejä, joilla on tarkoitus. Quantum Gardenilla pelaamalla kuka tahansa voi osallistua kvanttilaskennan vallankumoukseen ja auttaa meitä rakentamaan kvanttitietokoneen.”

Kvanttilaskenta edustaa jännittävää lähitulevaisuuden teknologiaa, jolla on monia etuja nykyisiin tietokoneisiin nähden. Uudenlainen laskenta hyödyntää kvanttifysiikkaa. Käytännössä kvanttitietokoneella voidaan simuloida monimutkaisia kokonaisuuksia, kuten kemikaalisia reaktioita tai lääkkeiden yhteisvaikutuksia. Tähän eivät nykyiset tietokoneet pysty. On kuitenkin ironista, että joitakin kvanttitietokoneiden rakentamiseen tarvittavia laskelmia on äärimmäisen vaikea ratkaista ilman kvanttitietokonetta.

Quantum Garden -teoksen toivotaan ratkaisevan yhden näistä kysymyksistä – miten liikutella mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti atomeita, jotka muuntavat kvantti-informaation koodiksi? Tähän asti on ollut mahdotonta laskea kaikkein tehokkaimpia menetelmiä vain matematiikan avulla. Ongelmasta onkin muodostettu tietokonesimulaatio, ”musta kvanttilaatikko” (Quantum Black Box). Tutkijat opettavat tekoälyn suorittamaan simulaation useita kertoja, jotta sen tekemiseen löytyisi optimaalinen tapa.

Tutkijat tarvitsevat Quantum Gardenia saadakseen esimerkkiaineistoa tekoälyn opettamista varten. Jousilla pelaavat ohikulkijat ovat luoneet tuhansia syötteitä simulaatioon. Tekoäly voi analysoida niitä selvittääkseen, mikä on paras ratkaisu tutkimusongelmaan.

Quantum Garden oli osa Lux Helsinki –taidehaastetta, ja se on kutsuttu näytteille Jeff Bezosin MARS-konferenssiin Yhdysvaltoihin Palm Springsiin myöhemmin tänä vuonna.