Компании D-Wave Systems удалось преодолеть рубеж в 1000 кубитов для квантовых вычислений. Теперь система сможет работать над гораздо более сложными вычислительными задачами.
С тысячей кубитов процессор одновременно рассматривает до 21000 возможных решений.
Кубит — ключевой компонент квантового компьютера. Благодаря уникальному свойству кубитов, квантовой суперпозиции, вычислительная способность квантовых компьютеров в некоторых задачах будет экспоненциально выше, чем у бинарных. Компьютеры D-Wave Systems иногда называют «ненастоящими квантовыми компьютерами» из-за отсутствия универсальности. Тем не менее, это первые квантовые системы такого рода, доступные на рынке.В силу аналоговой природы, конкретное количество кубитов варьируется от процессора к процессору D-Wave, но их в любом случаев должно быть более 1000. Согласно проекту, процессор должен обеспечивать доступность региона из 1152 кубитов в общей полотне из 2048 кубитов.
Кроме количества кубитов, сделаны и другие технические усовершенствования: новый процессор работает при температуре ещё ниже, чем его предшественник, у которого рабочей была температура 20 мК (милликельвинов). Со снижением температуры снижается количество шумов и повышается точность контроля над работой микросхемы: всё это положительно влияет на производительность.
Процессор со 128 000 джозефсоновских контактов, работающих в сверхпроводящем состоянии, разработчики считают самым сложным сверхпроводниковым устройством, когда либо размещённом на поверхности интегральной схемы.
Система D-Wave выполняет алгоритм квантового отжига (квантовой нормализации) — общий метод нахождения глобального минимума некоторой заданной функции среди некоторого набора решений-кандидатов. Эту довольно специфическую задачу D-Wave решает на порядки быстрее обычного компьютера.
Комментарии (9)
Danov
27.06.2015 15:15+7> С тысячей кубитов процессор одновременно рассматривает до 2^1000 возможных решений.
Это заблуждение. Утверждение отчасти относится к настоящим квантовым компьютерам, к коим детище D-Wave не относится, как было сказано в первом комментарии.
voftik
27.06.2015 15:37-10Ивините, не это какая-то чушь. Невозможно достичь температуры даже в 20 милиКельвин, если только не прибегать к нейтронному охлаждению, которое применяют в коллайдере CERN, но там это применяют к пучку заряженных частиц впрыскивая в их поток на недолгое время нейтроны, которые немного снижают амплитуду тепловых колебаний элементарных частиц. Макрообьекты невозможно охладить ниже температуры испарения жидкого гелия ~ 4.2 К
aleks_raiden
27.06.2015 15:45+7А вот Википедия говорит, что это не так:
— Рефрижератор растворения — Принципиального ограничения минимальной температуры, достижимой в рефрижераторах растворения, нет. Тем не менее, температурный диапазон ограничивается примерно 2 мК по практическим соображениям: чем ниже температура циркулирующей жидкости, тем больше её вязкость и теплопроводность.
— Адиабати?ческое размагни?чивание — метод получения температур ниже 0,7 K.
— откачкой паров гелия можно добиться (при очень хороших условиях проведения эксперимента) температуры около 0,7 K.
И так далее.
Термина «Нейтронное охлаждение» быстрый поиск не нашел. Но есть нейтринное — Нейтри?нное охлажде?ние — процесс охлаждения звёздных недр образующимися в них нейтрино, которые свободно уносят энергию из всего объёма ядра, так как звезда прозрачна для нейтрино низких энергий. Вы вряд ли имели ввиду его.
cyber_genius
27.06.2015 17:16+5объяснил бы кто-нибудь что-ли, что это за процессор такой, если это не настоящий квантовый компьютер, то откуда там кубиты?
zorge_van_daar
27.06.2015 21:51+3Когда я разбирался в этом вопросе я пришел к следующему выводу: этот компьютер нельзя назвать тем самым квантовым компьютером, которого все ждут. Вся проблема в том, что эти 1024 кубита в настоящем кв компьютере связанны (находятся в состоянии квантовой суперпозиции) и все операции проводятся над этим массивом одновременно, что и дает выигрыш в скорости. D-wave же состоит из кучи связанных регистров по 6-8 штук кубитов. Это позволяет решать определенный круг задач, где эта архитектура позволяет, но это не универсальность.
Eol
28.06.2015 21:20Эти ребята умеют решать вполне конкретную задачу: задачу оптимизации. Для этого они реализуют так называемый алгоритм Quantum Annealing (русская вики: квантовый отжиг(?)). Суть сводится к симуляции поиска минимума, который в каком-то смысле выполняет сама природа на искуственно приготовленной системе.
А критикуют их за то, что это — не более, чем эвристика. Они не получают экспоненциальный прирост по времени, асимптотики их алгоритмов — такие же. Квантовые свойства их кубитов вроде запутанности не используются вовсе, и поэтому классические «квантовые» алгоритмы вроде алгоритма факторизации Шора на этих машинах не выполнимы. Зато — много маркетинга и красивых слов.
DmitriyN
Очень показательно, что D-Wave сначала говорила про то, что их процессоры делают адиабатические квантовые вычисления, а потом, видимо, сдвинулась парадигма и это стали называть quantum annealing. Следующим этапом будет, наверное, удаление слова quantum.
Это весьма сомнительное утверждение, которое толком никто еще не доказал. Скорее есть четкие свидетельства обратного.
SystemXFiles
Не знаю, можно ли доверять написанному, но вот (взято с википедии):
DmitriyN
Сравнение МакГью ничего не значит, потому оно проведено некорректным способом, как минимум потому, что в качестве классического солвера исполшьзовался неоптимальный код. Почитайте, лучше, что-нибудь более относящееся к науке.