D-Wave, atdalīts: Google izskaidro kvantu skaitļošanas tagadni un nākotni

D-Wave 2

D-Wave 2 procesora veiktspēja un kvantitāte joprojām ir diskusiju temats ar katru jaunu datu izlaišanu, un Google rādītāji, kurus Google izlaida janvāra beigās, nebija izņēmums. Uzņēmums tagad ir sekojis šiem skaitļiem ar otro emuāra ierakstu, kurā aprakstīta pati savu rezultātu interpretācija, ko tā plāno pārbaudīt tālāk un kāda, iespējams, būs programmas nākotne.



Galvenais jautājums D-Wave mīklas centrā ir tas, vai sistēma patiešām darbojas kvants atkvēlināšana . Teorētiski D-Wave 2 procesors varētu būt lieliska kvantu datora simulācija - iespējams, vislabākā jebkad uzbūvētā simulācija -, bet galu galā tomēr aptuvenā informācija par reālo. Vienīgais veids, kā noteikt, vai D-Wave veic patiesu kvantu atlaidināšanu, ir atrast testa gadījumu, kurā D-Wave 2 pārspēj pat labākos klasiskos (tas nozīmē, standarta) datorus.



Google pēdējais datu kopums norādīja, ka, lai gan D-Wave 2 pārspēja klasisko programmatūru, kas pieejama plauktā, ar milzīgu starpību, ar roku noregulētas klasiskās datoru konfigurācijas, kas darbojas ar Nvidia GPU, spēja konkurēt ar kvantu datoru vairākos īpašos etalonos. Pēc Google inženieru domām, šī tuvā veiktspēja ir pašreizējo kvantu atlaidinātāju primitīvā stāvokļa artefakts.



D-Wave 2 ierobežo tā sauktais “retais savienojums”, kā parādīts zemāk.

D-Wave 2



Ņemiet vērā, ka, lai gan katra astoņu kubitu apakšgrupa ir cieši saistīta ar blakus esošajiem partneriem, paši bloki savienojas daudz mazāk vietās. Tas ierobežo kvantu atlaidinātāja darbību, jo tas ierobežo to stāvokļu skaitu, kurus kvantu dators var pārbaudīt, lai atrastu ideālu problēmas risinājumu. Šī ir atsevišķa problēma no kvītu skaita sistēmā (līdz 509 no 512 šajā mašīnā iespējamajiem 512) - tas ir jautājums par to, cik savstarpēji savienoti ir 509 funkcionālie kubi.



Pēc Google domām , tieši šī retā savienojamība ļauj klasiskajiem datoriem iet kopsolī ar D-Wave kvantu sistēmu. Uzņēmums raksta, ka: “Katram risinātājam ir problēmas, kurās klasiskais risinātājs uzvar vai vismaz sasniedz līdzīgu sniegumu. Bet taisnība ir arī apgrieztā. Katram klasiskajam risinātājam ir problēmas, par kurām aparatūra darbojas daudz labāk . '

Pagātnes atbalsis

Pašreizējās debates par kvantu atlaidināšanas nopelniem un klasisko datoru relatīvo veiktspējas priekšrocību salīdzinājumā ar D-Wave sistēmu ir nedaudz līdzīgas debatēm par digitālo vai analogo skaitļošanu 20. gadsimta vidus . No šī vēstures beigām var šķist, ka digitālās tehnoloģijas ir neapturams vilnis, kas vienkārši apraka vecākas, primitīvākas skaitļošanas metodes, taču tas spīd pār vēsturisko faktu.



Projekta ciklons

Attēls: populārā zinātne . Ārsts Frānsiss Baurers ar analogo datoru (Project Cyclone)

Sākotnēji elektroniskie analogie datori bija daudz ātrāki nekā to ciparu kolēģi. Viņi darbojās paralēli, savukārt digitālās sistēmas - secīgi. Viņi varēja sasniegt augstāku precizitātes līmeni (0,1%, salīdzinot ar 1% kļūdu robežu pirmajās digitālajās sistēmās). Galu galā digitālie datori uzvarēja salīdzinājumā ar analogajiem, taču abi sistēmu veidi pastāvēja dažādos līmeņos vairākus gadu desmitus.



Tāpat kā agrīnās digitālās sistēmas daudzos aspektos salīdzināja vai pārspēja labi attīstīti analogie datori, iespējams, ka D-Wave pirmos kvantu skaitļošanas centienus var saskaņot vai pārsniegt labi noregulētas klasiskās sistēmas. Patiesībā, ņemot vērā simtiem miljardu dolāru, kas izlietoti mūsdienu datoru izstrādei, būtu pārsteidzoši, ja zinātnieki izgudrotu jaunu skaitļošanas risinājumu, kas tikai dažu gadu laikā varētu pārspēt parasto aprīkojumu visos aspektos.