D-Wave Systems

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2019. november 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 5 szerkesztést igényelnek .

A D-Wave Systems egy kanadai vállalat, amely kvantumszámítógépek  építésére szakosodott . A D-Wave számítógépek nem univerzális kvantumszámítógépek, hanem bizonyos feladatok elvégzésére alkalmas számológépek [1] . A D-Wave számítógépeket kutatási célokra vásárolta a Google , a Lockheed Martin és a Temporal Defense Systems , valamint a NASA .

Történelem

2007 óta a cég bejelentette egy kvantumszámítógép különböző verzióinak létrehozását: 16 qubit - Orion [2] [3] , 28 qubit 2007 novemberében [4] , D-Wave One128 qubites chippel 2011 májusában [5] , Vesuvius processzorral 512 qubittel 2012 végén [6] 2015 júniusában 1000 qubit felett [7] . A vállalat számos forrásból kapott befektetést, például 2008 januárjában 17 millió USD-t [8] , és elosztott számítástechnikai AQUA@home ( Adiabatic QU antum Algorithms ) [9] is készült a D-Wave adiabatic optimalizálási algoritmusainak tesztelésére. szupravezető kvantumszámítógépek . _

2011. május 20. óta a D-Wave Systems 11 millió dollárért árulja a D-Wave One kvantumszámítógépet (128 qubit) , amely egyetlen problémát old meg – a diszkrét optimalizálást [10] . A D-Wave ügyfelei között szerepel a Lockheed Martin (2011 májusa óta), a szerződés komplex számítások elvégzésére vonatkozik kvantumprocesszorokon, és magában foglalja a D-Wave One kvantumszámítógép karbantartását is [11] .

2014 januárjában a D-Wave tudósai publikáltak egy cikket, amelyben arról számoltak be, hogy a qubit alagút spektroszkópiai módszerrel [12] bebizonyították a kvantumkoherencia és összefonódás létezését a qubitek különálló alcsoportjai (2 és 8 elem méretű) között. processzor a számítások során [13] .

D-Wave számítógépek

A kvantumrelaxáció ( quantum annealing ) elvén működő D-Wave számítógépek az optimalizálási problémák rendkívül korlátozott alosztályát tudják megoldani, és nem alkalmasak hagyományos kvantumalgoritmusok és kvantumkapuk [14] megvalósítására (Quantum Annealing [15] ).

A szupravezető chipek üzemi hőmérséklete a D-Wave készülékekben körülbelül 20 μK, alapos árnyékolás van a külső elektromos és mágneses mezőkkel szemben [16] [17] .

A 2017 januárjában bemutatott „2000 kvbites” D-Wave 2000Q számítógép ára 15 millió dollár. [18]

A D-Wave számítógépek főtervezője, az MSU-t végzett Pavel Bunyk szerint a vállalat 2018-ban egy 4000 qubit-es gépet fejleszt, ahol a qubitek egyenként 16 qubites klaszterekbe vannak rendezve. Elmondta azt is, hogy a cég jelentős figyelmet fordít a kvantumszámítógépek mesterséges intelligencia területén történő alkalmazására, a cég programozóinak mintegy negyede dolgozik ezen a feladaton. [19] [20]

2019 szeptemberében a D-Wave bejelentette az 5000 kvbites Advantage kvantumszámítógép megjelenését , amely 2020-ban várható. [21]

Alkalmazás

A D-Wave néhány probléma megoldását mutatta be számítógépén, például a mintafelismerést (2009. december 8- án a NIPS konferencián Hartmut Neven[22] részvételével , a három tanulmányt. - ismert aminosav szekvenciából származó fehérje dimenziós alakja (2012. augusztus) [23] .

Kritika és tesztelés

A D-Wave Systems kvantumszámítógépeit egyes kutatók bírálták. Tehát Scott Aaronson , a Massachusetts Institute of Technology docense 2012-ben kijelentette, hogy a D-Wave sem azt nem tudta bizonyítani, hogy számítógépe gyorsabban old meg bármilyen problémát, mint egy hagyományos számítógép, sem azt, hogy a felhasznált 128 qubit kvantumösszefonódás állapotába kerülhet. . Ha a qubitek nincsenek összefonódott állapotban, akkor ez nem kvantumszámítógép [24] .

2013 májusában az újskóciai Amherst College professzora , Catherine McGeoch bejelentette eredményeit a Vesuvius -hajtású D-Wave One számítógép és egy hagyományos Intel mikroprocesszoros számítógép összehasonlításában . Az első tesztben a processzorszerkezethez jól illeszkedő QUBO osztály egyik feladatát a D-Wave One számítógép 0,5 másodperc alatt, míg az Intel processzoros számítógép 30 perc alatt teljesítette (3600-szoros sebességnövekedés). ). A második tesztben egy speciális programra volt szükség a probléma "lefordításához" a D-Wave számítógép nyelvére, és a két számítógép számítási sebessége megközelítőleg azonos volt. A harmadik, szintén "fordító" programot igénylő tesztben a D-Wave One számítógép 33 feladatból 28-at oldott meg 30 perc alatt, míg az Intel alapú számítógép mindössze 9 feladatra talált megoldást [25] .

2015 decemberében a Google szakértői megerősítették, hogy kutatásaik szerint a D-Wave számítógép kvantumhatásokat használ. Ugyanakkor egy „1000 qubites” számítógépben a qubitek valójában egyenként 8 qubites klaszterekbe vannak szervezve. Ez azonban 100 milliószor gyorsabb teljesítmény elérését tette lehetővé (egy hagyományos számítógéphez képest) az egyik algoritmusban. [26]

Jegyzetek

  1. Mi az a 15 millió dolláros kvantum-szuperszámítógép ? Letöltve: 2018. március 7. Az eredetiből archiválva : 2018. március 7..
  2. D-Wave Orion: Az első kvantumszámítógép . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2012. december 31..
  3. A cég állítja az első "kereskedelmi" kvantumszámítógépet . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2013. április 19.
  4. D-Wave webhely (elérhetetlen link) . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2021. április 15. 
  5. D-Wave Systems: hivatalos webhely archiválva 2019. október 8-án a Wayback Machine -nél 
  6. Vesuvius: Közelebbről - 512 qubit processzor galéria | » Videó » Letöltés Kutató Hack The Multiverse Kedvencekhez Letöltve: 2013. április 27. Az eredetiből archiválva : 2013. április 28..
  7. A D-Wave Systems áttöri az 1000 kubites kvantumszámítási akadályt | D-Wave Systems . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2018. január 15.
  8. D-Wave Systems: Hírek, 2008.01.31 . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2018. január 16.
  9. AQUA@home weboldal Archiválva : 2011. szeptember 2.
  10. Az első kereskedelmi forgalomban kapható kvantumszámítógép 10 millió dollárért . Letöltve: 2011. május 25. Az eredetiből archiválva : 2012. február 3..
  11. A Lockheed Martin szerződést ír alá a D-Wave Systems-szel . Archiválva az eredetiből 2012. február 3-án. Letöltve: 2011-05-25
  12. Alagútspektroszkópia szonda qubit segítségével . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2018. március 8..
  13. Entanglement in a quantum annealing processor Archivált : 2018. március 8., a Wayback Machine , arxiv, quant-ph
  14. "A helyi fontosság elérése". Alekszej Usztyinov fizikus az orosz kubitekről és használatuk kilátásairól a Az ilyen számítógépek lehetővé teszik egy bizonyos rendszerosztály állapotának kiszámítását, és megoldják a problémákat, például egy objektum megtalálásával kapcsolatban sok más azonos objektum között.
  15. A D-Wave processzor ténylegesen alkalmazhat kvantummechanikát: Quantum Heatling Archivált : 2018. március 6. a Wayback Machine -nél // 2013
  16. Most számolnak majd velünk / tudomány / VMK hallgatók számítógépes blogjai. A számítógépek fizikai alapjai Archiválva : 2012. május 28.
  17. USC - Viterbi Műszaki Iskola - Operatív Kvantum Számítástechnikai Központ Az USC-n alapították . Letöltve: 2018. március 6. Az eredetiből archiválva : 2018. március 7..
  18. ↑ A D-wave elkezdi árulni a 2000 qubit-es kvantumszámítógépet . Archiválva : 2018. március 7., a Wayback Machine , N+1, 2017. január 26.
  19. „Amíg a számítógépeink oktatójátékok” Archiválva : 2018. augusztus 13., a Wayback Machine , N+1, 2018. augusztus 8.
  20. "A mi megközelítésünket áltudománynak hívták": egy kvantumszámítógép létrehozásának szakértője Archiválva : 2018. augusztus 13., a Wayback Machine , RIA Novosti , 2018. augusztus 9.
  21. Tom's Hardware: A D-Wave bejelentette 5000 kubites kvantumszámítógépének első eladását . Letöltve: 2020. szeptember 17. Az eredetiből archiválva : 2019. szeptember 30.
  22. Google: Gépi tanulás kvantum algoritmusokkal archiválva : 2016. március 26. a Wayback Machine -nél 
  23. ↑ A fehérjehajtogatási probléma kvantummódszerrel megoldva Archiválva : 2015. május 18., a Wayback Machine Quantum Computers - Compulenta]
  24. S. Aaronson "My D-Wave Trip: Beyond the Meat Sandwich" archiválva : 2018. március 6., a Wayback Machine , 2012
  25. A D-Wave Quantum Computer Goes to the Races, nyer archiválva 2015. szeptember 24-én a Wayback Machine -nél // technológiai áttekintés,  2013
  26. 3Q: Scott Aaronson a Google új kvantumszámítógépes papírjáról . Archiválva : 2016. május 24., a Wayback Machine , 2015. december 11.