/ фото IBM Research CC
На сегодняшний день этот компьютер является самой производительной квантовой машиной. Но о её массовом распространении и выходе на коммерческие рынки говорить не приходится. По словам представителей компании, новая система требует особых условий для работы.
Профессор Эндрю Чайлдс (Andrew Childs) из Мэрилендского университета отметил, что в IBM еще не опубликовали технические подробности новой машины, поэтому судить о её производительности пока рано. Чайлдс добавил, что увеличение числа квантовых разрядов не всегда приводит к росту вычислительной мощности. Кубиты могут накладывать помехи друг на друга, что сказывается на «тесноте» их связей.
Помимо 50-кубитной машины, IBM на конференции представили публике свою 20-кубитную квантовую вычислительную систему, к которой можно будет получить доступ из облака (IBM Q). В компании отмечают, что пользователи смогут начать работу с системой уже в конце этого года, а в начале 2018 она получит серию апгрейдов.
В следующем году ИТ-гигант планирует продолжить улучшать свои устройства: повышать качество кубитов и соединений, понижать процент ошибок вычислений. Например, за последние 6 месяцев ученым удалось продлить время жизни кубитов до 90 мкс, что два раза больше, чем у предыдущих «облачных» 5- и 16-кубитных компьютеров.
Развитие экосистемы
IBM также продолжают развивать квантовую экосистему, разрабатывая программные инструменты с открытым кодом, приложения и обучающие материалы для сообщества. Уже более 60 тыс. клиентов воспользовались возможностями IBM Q и провели 1,7 млн экспериментов. На их основании были написаны 35 публикаций. Среди зарегистрированных участников числятся 1500 университетов, 300 школ и 300 частных организаций. В IBM убеждены, что это важно для развития квантовых вычислений.
Чтобы помочь другим ученым, IBM ранее в этом году представили проект QISKit — пакет разработки программ для квантовых компьютеров. QISKit позволяет запускать приложения на реальных квантовых процессорах IBM или симуляторе. В последних обновлениях пакета появились инструменты для визуализации состояний квантовой системы и компилятор.
Профессор Принстонского университета Эндрю Хоак (Andrew Houck) говорит, что благодаря этому сервису его студенты запускают квантовые алгоритмы на реальных квантовых машинах. По его словам, это значительно повысило интерес к занятиям. А Мэтт Джонсон (Matt Johnson), генеральный директор QC Ware, отмечает, что QISKit помогает им понять, какие юзкейсы для квантовых алгоритмов могут быть востребованы в будущем.
Будущее технологии
IBM Research серьезно продвинулись в своих исследованиях с момента создания первого квантового компьютера. Но не только они участвуют в «квантовой гонке». Google и Intel также разрабатывают собственные решения. Еще один игрок в этой сфере — стартап Rigetti из Сан-Франциско. А канадская компания D-Wave уже продает компьютеры, основанные технологии квантового отжига, которые купили НАСА и Google.
В будущем квантовые компьютеры обещают стать главной вычислительной силой в решении ряда проблем, например, задач оптимизации или химических симуляциях. Ожидается, что квантовые вычисления позволят создавать новые типы лекарств и материалов, а также быстро находить решения для задачи коммивояжера и задачи о максимальном разрезе.
P.S. А вот еще несколько материалов из нашего корпоративного блога:
- Как справиться с пиковыми нагрузками при помощи IaaS
- Решение распространенных проблем в облаке Iaa: Низкая производительность
- Оптимизация производительности в vSphere: решение проблем с CPU
- Azoft: как IaaS-облака помогают в проектах по сервисной разработке
- Семь нюансов облачных SLA: на что стоит обратить внимание
- Системы хранения данных NetApp в 2017 году
- Топ-4 рекомендаций к модернизации СХД
Комментарии (21)
RomeoGolf
12.11.2017 17:46-1На фото прошивают ПЗУ на ферритовых кольцах?
a5b
13.11.2017 04:51Судя по схеме https://www.research.ibm.com/ibm-q/learn/what-is-quantum-computing/images/Quantum_Leap_Supercomputer_Graphic_Online_Final_V11.jpg
из http://www.research.ibm.com/ibm-q/learn/what-is-quantum-computing/
это кольца сверхпроводниковых коаксиальных линий (СВЧ?), являющихся "шлейфом" между двумя усилителями. Первый из них находится в объеме, охлажденном до 15 милликельвинов, линии проходят через стадии 100 и 800 милликельвин и подключаются к усилителю при температуре 4 кельвина.
Такие коаксиальные кабели (Superconduction coxial cable for cryogenic) имеют очень низкую теплопроводность (в сотни-тысячи раз меньше ниобия и меди) и пропускают сигналы частотой до десятков ГГц.
Superconduction coaxial lines: In order to minimize energy loss, the coaxial lines that direct signals between the first and second amplifying stages are made out of superconductors.
Похожие линии используются и для ввода СВЧ сигналов в квантовый чип, и вместе с каждым снижением температуры приходится ослаблять сигналы (возможно, слишком мощный входной сигнал перегреет чип с кубитами):
Input Microwave Lines: Attenuation is applied at each stage in the refrigerator in order to protect qubits from thermal noise during the process of sending control and readout signals to the processor.
RomeoGolf
13.11.2017 15:23Спасибо… Но я надеялся, что в контексте квантовых компьютеров слова о ферритовых ПЗУ достаточно очевидно являются шуткой без дополнительных пояснений.
Equin0x
12.11.2017 20:30Тоесть ждем невиданной коррекции сложности биткойна )
sic
12.11.2017 22:37Пока подождем разложения чего-то вроде 1575633377564413 на простые множители.
iig
13.11.2017 13:14Я читал, что на квантовом компьютере уже разложили 15 на 5 и 3.
https://ria.ru/science/20160303/1383873480.html
Как отмечает ученый, экспериментальный прототип такой системы из пяти кубитов раскладывал число 15 на 5 и 3 с точностью, превышающей 99%
Сколько понадобится кубитов для факторизации 2048-битных чисел (и что будет с точностью)?
FreeMind2000
12.11.2017 21:49IBM Research анонсировали 50-кубитный квантовый компьютер
Они только анонсировали разработку, а Лукин и его команда 4 месяца назад уже создали 51 кубитный… отстают товарищи.a5b
13.11.2017 04:29Про 51 кубит Лукина были подробности в N+1, из них еще не собирается универсальный квантовый компьютер https://nplus1.ru/material/2017/07/18/51-qubit-text
Созданная Михаилом Лукиным и его коллегами система работает сейчас как квантовый симулятор — она моделирует системы, подобные самой себе.
FreeMind2000
13.11.2017 15:53А разве IBM анонсировала 50-кубитный универсальный компьютер?
По моему, на данный момент все квантовые компьютеры являются очень крутыми симуляторами и одновременно очень плохими универсальными. Это о компьютере Лукина:
Созданная Михаилом Лукиным и его коллегами система работает сейчас как квантовый симулятор — она моделирует системы, подобные самой себе. Однако стоит заметить, что на отдельных парах ридберговских атомов физикам уже удавалось создавать логические CNOT-вентили, используемые для создания запутанности. Поэтому можно говорить о том, что в новой системе можно реализовать некоторые простейшие алгоритмы (к примеру, алгоритм Дойча, или алгоритм Шора для очень маленьких чисел).
Плюс
Главная и важнейшая особенность нового вычислителя — возможность напрямую адресоваться к каждому из 51 кубита. Существуют и более сложные ансамбли атомов, в которых наблюдаются запутанные квантовые состояния (недавно мы рассказывали о 16 миллионах атомов, запутанных взаимодействием с одним фотоном), а квантовое моделирование выполняли и на более чем сотне холодных атомов. Но во всех этих случаях у ученых не было возможности точно контролировать систему. Именно поэтому новая система называется полностью программируемым квантовым компьютером.
Я одно время довольно глубоко погрузился в тему определения, что такое «квантовый компьютер». Так вот, мой вывод такой — сейчас квантовым компьютером называют всё что не лень :) По факту, даже кастрюлю с кипящей водой можно назвать квантовым компьютером ибо есть все составляющие:
— Вода состоит из молекул, молекулы из атомов, атомы из элементарных частиц, а взаимодействие любых эл-х частиц определяется на квантовом уровне квантовыми эффектами.
— Если задача нашего квантового вычислителя — смоделировать поведение пельменей в кипящей воде, то мы в начале укладываем пельмени (т.е. вводим начальные значения в наш компьютер), далее заливаем осторожно воду, чтобы не испортить наши начальные значения, и затем запускаем вычисление — включаем подогрев кастрюли. Всё, через N минут останавливаем вычисления (выключаем подогрев) и фотографируем текущее положение пельменей в кастрюле — это и есть результат работы нашего компьютера по алгоритму моделирования поведения пельменей в кипящей воде. Ни один классический супер компьютер существующий на сегодняшний день не сможет смоделировать каждый атом воды и его поведение/взаимодействие с другим атомами (даже просто памяти не хватит что бы хранить информацию о каждом атоме), а наш — смог!
Если укладывать пельмени определенным образом и знать закономерности их влияния друг на друга (слипшиеся поднимаются медленнее чем не слипавшиеся), то можно в начальных значениях задать некоторое логическое условие, которое будет выполнять некоторые логические действия, т.е. выполнять вычисления как и классический компьютер, правда… особо полезных вещей на пельменях не повычисляешь (довольно затратно выйдет), но в принципе можно…
Вывод — мы построили крутой квантовый компьютер.
Кто не согласен? ;)
kryvichh
13.11.2017 09:50Так под этой статьёй приведена ссылка на статью от января 2017 года: D-Wave Systems продали свой первый 2000-кубитный квантовый компьютер. 2000 против 50. А тут подаётся 50-кубитный как большое достижение. Хотя возможно, там ещё разница в архитектуре систем.
At0mik
15.11.2017 10:44Не совсем одно и то-же. В D-Wave группы по _8_ связанных кубитов. Он годиться только для очень специфичных вычислении (например алгоритм имитации отжига). И даже в имитации отжига я пока не встречал доказательств что он быстрее самого быстрого из известных классических алгоритмов.
В IBM же анонсировали компьютер с 50 связанными кубитами. Поправьте если не прав.
kryvichh
13.11.2017 09:46Может ли освоение Луны и размещение там квантовых компьютеров упростить их устройство? Там ведь не нужны сложные системы охлаждения до близких к 0К температур. А доступ к лунному вычислительному облаку можно получить и удалённо.
Neikist
13.11.2017 11:42В смысле не нужны? Там же по идее еще сложнее тепло отводить будет.
kryvichh
13.11.2017 12:33Спрятать от солнечных лучей, и использовать радиаторы и/или капельные холодильники-излучатели. А если/когда создадут коммерческие квантовые компьютеры с рабочей температурой близкой к температуре поверхности Луны ночью (-153 °C), отводить тепло станет ещё проще (конвекцией на грунт).
Victor_koly
15.11.2017 10:44Кроме нахождения множителей непарного числа (условно говоря — числа 15) комп на 20 кубит какие-то полезные задачи решать может? Хотя на 20 кубит разложить что-то побольше сможет, хотя бы у 63 найти какой-то множитель.
At0mik
15.11.2017 12:00Комп на 20 кубит позволит первопроходцам разрабатывать и тестировать алгоритмы и SDK. Как результат, если(/когда) появиться комп на 2000 кубитов, мир не будет размахивать руками и говорить «мы не знаем как этим пользоваться» :)
johnfound
А также ломать криптографию. :)