28歲台灣學者黃信元 獲加州理工最佳論文

記者張庭瑜/洛杉磯報導

台灣學生黃信元(Hsin-Yuan Huang)日前以其在量子物理和人工智能交叉領域的卓越研究成果,榮獲2024年加州理工學院(Caltech)「Clauser Prize」。該獎項被譽為加州理工學院的最佳論文獎,也代表學院對年輕科研人才的最高認可。

「Clauser Prize」由Clauser家族設立,其家族成員John Clauser於2022年獲得諾貝爾物理學獎。該獎項評選嚴格、標準甚高,每年頒發給在論文研究上有創新貢獻的加州理工學院博士生,以表彰在科學研究上具有開創性和影響力的年輕學者。

論文研究 具開創性影響力

現年28歲的黃信元在談及獲獎感受時表示,能夠獲得這個獎項,我感到非常榮幸和驚喜。他還特別感謝了指導教授在研究過程中的悉心指導和支持。

黃信元的博士論文題為「Learning in the Quantum Universe」(量子宇宙中的學習),主要探索了量子物理和人工智慧交叉領域的可能性。這項研究領域代表了當代科學前沿,有望為未來的計算技術和人工智能發展帶來革命性的突破。黃信元解釋道:「雖然日常生活中的現象可以通過經典物理學描述,但量子力學才是背後的基本規律。我的研究目標是理解不同實體在學習時的差異,如人類、普通電腦、量子電腦等,並探討量子電腦能否在學習速度和效果上超越普通電腦。」

他進一步闡述:「比如,我們想了解量子電腦在觀察和學習世界時,能否比傳統電腦學習得更快、更好;我們還研究了實驗科學家進行實驗的過程,這本質上也是一個學習過程。我們試圖用機器學習的理論來理解這個過程,探索如何讓人類更快地學習和理解這個世界。」

而量子電腦在未來有望對人工智慧產生深遠影響,特別是在機器學習和數據處理方面。當前的人工智慧系統在訓練過程中需要大量的計算資源和電力,而量子電腦有望通過其特殊的計算能力,大幅提高運算效率,從而減少能耗和成本。

前端科技 探索革命性突破

除了理論研究,黃信元還積極參與量子電腦的實驗研究。量子電腦是一種基於量子力學原理的計算設備,與傳統的經典電腦相比,量子電腦在處理某些特定問題上優勢顯著。2019年,Google的量子電腦首次展示了量子計算的威力:在某些特定計算任務上,量子電腦的表現超越了當時最強大的經典超級電腦。這一突破為量子計算的實際應用奠定了基礎,也為黃信元的研究提供了新的方向。

黃信元認為,量子計算有望在未來大幅推進人工智能的發展。「目前,這個領域還處於非常前沿的階段。我們對量子計算如何影響AI的理解還非常有限。很多人在研究AI,也有愈來愈多的人在研究量子計算,但這兩者之間如何相互影響還是一個非常未知的領域。」

他補充說:「雖然我們的研究主要是理論性的,但已經有許多實驗科學家開始應用我們的成果。我們希望通過新的設計來幫助實驗科學家更有效地進行實驗。長遠來看,當量子計算機真正成功開發出來時,我們的理論將幫助理解量子計算機如何提升AI的能力。」

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辭頂尖工作邀請…黃信元返校深耕研究領域

黃信元將於2025年回到Caltech,擔任助理教授一職,繼續他的研究工作。(黃信元提供)
黃信元在畢業當天手持畢業證書拍照留念,紀念這個重要的學術里程碑。(黃信元提供)
在諸多就業機會中,黃信元選擇Caltech繼續他的研究工作。(加州理工學院網頁)
黃信元在加州理工學院完成博士學業之際,與其知名指導教授、量子計算領域權威John Preskill(右)合影留念,充分展現出兩人亦師亦友的深厚情誼。(黃信元提供)
黃信元從加州理工學院(Caltech)校長手中接過畢業證書,標誌著他在該校的學業順利完成並正式踏上新的科研旅程。(黃信元提供)

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