D-Wave Systems: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Інтерактивний перегляд історії
(Переглянути усі неперевірені зміни)
[перевірена версія][перевірена версія]
← Попереднє редагуванняНаступне редагування →
Вилучено вміст Додано вміст
ВізуальнийВікірозмітка
Мітка: Редагування з мобільної програмки
Мітка: Редагування з мобільної програмки
(Не показані 24 проміжні версії цього користувача)
Рядок 71: Рядок 71:


=== Співпраця Lockheed Martin і D-Wave ===
=== Співпраця Lockheed Martin і D-Wave ===
On May 25, 2011, [[Lockheed Martin]] signed a multi-year contract with D-Wave Systems to realize the benefits based upon a quantum annealing processor applied to some of Lockheed's most challenging computation problems. Контракт містив купівлю системи квантового комп'ютер ''D-Wave One'', його технічного обслуговування та пов'язаних професійних сервісів.<ref name="Lockheed Martin">{{cite web|title=Lockheed Martin Signs Contract with D-Wave Systems|url=http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=42543}}Retrieved 2011-05-25</ref>
25 травня 2011 року, [[Lockheed Martin]] підписав багаторічний контракт із D-Wave Systems, щоб використати переваги, основані на процесорі з квантовим випалюванням, які потрібний для вирішення деяких Локгідових (Lockheed) найскладніших обчислювальних завдань. Контракт містив купівлю системи квантового комп'ютер ''D-Wave One'', його технічного обслуговування та пов'язаних професійних сервісів.<ref name="Lockheed Martin">{{cite web|title=Lockheed Martin Signs Contract with D-Wave Systems|url=http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=42543}}Retrieved 2011-05-25</ref>


=== Вирішення проблеми оптимізації в аналізі структури білка ===
=== Вирішення проблеми оптимізації в аналізі структури білка ===
Рядок 88: Рядок 88:
В березні 2013 року декілька груп дослідників секції Адіабатних квантових комп'ютерів [[Інститут фізики|Інституту фізики]] в Лондоні представили свідчення, хоча й опосередковані, що в чіпсеті D-Wave присутнє явище [[Сплутані квантові стани|квантової заплутаності]]<ref>
В березні 2013 року декілька груп дослідників секції Адіабатних квантових комп'ютерів [[Інститут фізики|Інституту фізики]] в Лондоні представили свідчення, хоча й опосередковані, що в чіпсеті D-Wave присутнє явище [[Сплутані квантові стани|квантової заплутаності]]<ref>
{{cite news|title=Controversial quantum computer aces entanglement tests|first=Jacob |last=Aron|date=8 March 2013 |publisher=New Scientist |url=http://www.newscientist.com/article/dn23251-controversial-quantum-computer-aces-entanglement-tests.html|accessdate=14 May 2013}}
{{cite news|title=Controversial quantum computer aces entanglement tests|first=Jacob |last=Aron|date=8 March 2013 |publisher=New Scientist |url=http://www.newscientist.com/article/dn23251-controversial-quantum-computer-aces-entanglement-tests.html|accessdate=14 May 2013}}
</ref>
</ref>.


У травні 2013 року було оголошено про започаткування спільного проекту між NASA, Google і USRA під назвою Quantum Artificial Intelligence Lab, розміщеного в [[Дослідницький центр Еймса|Дослідницькому центрі Еймса]] в Каліфорнії. У цьому проекті перед D-Wave Two постають такі задачі [[Машинне навчання|машинного навчання]]<ref name=MITreview /><ref name=Bits_GoogleBuysQuanum>{{cite web|last=Hardy|first=Quentin|title=Google Buys a Quantum Computer|url=http://bits.blogs.nytimes.com/2013/05/16/google-buys-a-quantum-computer/|work=Bits|publisher=The New York Times|accessdate=3 June 2013|date=16 May 2013}}</ref>, як, наприклад, персоналізований пошук або передбачення завантаженості трафіку за допомогою GPS даних. Також подібна система використовується в розпізнаванні голосу, осіб, поведінці і рішенні складних багатопараметричних завдань<ref name="starodub"/>.
У травні 2013 року було оголошено про започаткування спільного проекту між NASA, Google і USRA під назвою Quantum Artificial Intelligence Lab, розміщеного в [[Дослідницький центр Еймса|Дослідницькому центрі Еймса]] в Каліфорнії. У цьому проекті перед D-Wave Two постають такі задачі [[Машинне навчання|машинного навчання]]<ref name=MITreview /><ref name=Bits_GoogleBuysQuanum>{{cite web|last=Hardy|first=Quentin|title=Google Buys a Quantum Computer|url=http://bits.blogs.nytimes.com/2013/05/16/google-buys-a-quantum-computer/|work=Bits|publisher=The New York Times|accessdate=3 June 2013|date=16 May 2013}}</ref>, як, наприклад, персоналізований пошук або передбачення завантаженості трафіку за допомогою GPS даних. Також подібна система використовується в розпізнаванні голосу, осіб, поведінці і рішенні складних багатопараметричних завдань<ref name="starodub"/>.


== Комп'ютерна система D-Wave Three ==
== Комп'ютерна система D-Wave 2X ==
D-Wave Three, випуск якої намічений на 2015 рік, буде представлена своїм 1,152-кубітовим процесором "Washington". This however is a 2,048-qubit chip with half of the qubits disabled, but these may be re-activated later on.
D-Wave 2X, випуск якої намічений на 2015 рік, буде представлена своїм 1,152-кубітовим процесором "Washington". Однак все ж це 2,048-кубітовий чіп з половиною кубітів вимкнутих, але їх можуть увімкнути пізніше.
<ref>https://www.youtube.com/watch?v=Zdd88aC0VwA&feature=youtu.be&t=10m43s</ref>
<ref>https://www.youtube.com/watch?v=Zdd88aC0VwA&feature=youtu.be&t=10m43s</ref>
<ref>http://nextbigfuture.com/2014/10/dwave-systems-shows-off-quantum-chip.html</ref>
<ref>http://nextbigfuture.com/2014/10/dwave-systems-shows-off-quantum-chip.html</ref>


== Прийняття ==
== Прийняття ==
Від самого початку D-Wave критикували деякі науковці в галузі квантових комп'ютерів. 16 травня 2013 року NASA, Google так консорціум університетів оголосили про намір співробітничати з D-Wave, щоб дослідити як комп'ютери D-Wave можна використати для створення штучного інтелекту. Перед тим як оголосити це партнерство, NASA, Google та Universities Space Research Association провела серію [[бенчмарк (інформатика)|бенчмарків]] та пітдверджуваних тестів комп'ютера D-Wave, які він витримав<ref name=MITreview />. Незалежні експерти виявили, що комп'ютери D-Wave можуть вирішувати деякі задачі в 3 600 разів швидше, ніж звичайні комп'ютери з встановленими на них спеціальними програмами<ref name=MITreview />. Інші незалежні дослідники виявили, що різні пакети програми запущені на одному ядрі процесора звичайного комп'ютера, можуть вирішувати ті самі задачі так само швидко, або ж навіть швидше, ніж комп'ютери D-Wave (принаймні у 12 000 разів швидше для [[Квадратична задача про призначення|квадратичних задач про призначення]] та між 1 і 50 разів швидше для [[quadratic unconstrained binary optimization]])<ref name=D-Wave-comment-on-comparison-with-classical-computers>{{cite web|url=http://www.archduke.org/stuff/d-wave-comment-on-comparison-with-classical-computers|title=D-Wave: comment on comparison with classical computers|date=2013-06-10|accessdate=2013-06-20}}</ref>.
Від самого початку D-Wave критикували деякі науковці в галузі квантових комп'ютерів. 16 травня 2013 року NASA, Google так консорціум університетів оголосили про намір співробітничати з D-Wave, щоб дослідити як комп'ютери D-Wave можна використати для створення штучного інтелекту. Перед тим як оголосити це партнерство, NASA, Google та Universities Space Research Association провела серію [[бенчмарк (інформатика)|бенчмарків]] та пітдверджуваних тестів комп'ютера D-Wave, які він витримав<ref name=MITreview />. Незалежні експерти виявили, що комп'ютери D-Wave можуть вирішувати деякі задачі в 3 600 разів швидше, ніж звичайні комп'ютери з встановленими на них спеціальними програмами<ref name=MITreview />. Інші незалежні дослідники виявили, що різні пакети програми запущені на одному ядрі процесора звичайного комп'ютера, можуть вирішувати ті самі задачі так само швидко, або ж навіть швидше, ніж комп'ютери D-Wave (принаймні у 12 000 разів швидше для [[Квадратична задача про призначення|квадратичних задач про призначення]] та між 1 і 50 разів швидше для [[квадратичної невимушеної бінарної оптимізації]])<ref name=D-Wave-comment-on-comparison-with-classical-computers>{{cite web|url=http://www.archduke.org/stuff/d-wave-comment-on-comparison-with-classical-computers|title=D-Wave: comment on comparison with classical computers|date=2013-06-10|accessdate=2013-06-20}}</ref>.


2007 року [[Umesh Vazirani]], який є професором [[Університет Каліфорнії|університету Каліфорнії]] в [[Університет Каліфорнії (Берклі)|Берклі]] та одним з творців quantum complexity theory, висловив таку критику:<ref name=Aaronson-and-Vazirani-on-Orion>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=225|title=Shtetl-Optimized: D-Wave Easter Spectacular|date=2007-04-07|accessdate=2007-05-17}}</ref>
2007 року [[Umesh Vazirani]], який є професором [[Університет Каліфорнії|університету Каліфорнії]] в [[Університет Каліфорнії (Берклі)|Берклі]] та одним з творців квантової теорії скаладності, висловив таку критику:<ref name=Aaronson-and-Vazirani-on-Orion>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=225|title=Shtetl-Optimized: D-Wave Easter Spectacular|date=2007-04-07|accessdate=2007-05-17}}</ref>


{{quote|Їхнє заявлене прискорення засноване на непорозумінні мого колеги за перепискою ван Дам, Моска. Я йому написав про «Силу адіабатних квантових обчислень». Це прискорення, на жаль, нема в налаштуваннях зараз і тому «квантові комп'ютери» D-Wave, навіть, якщо вони справді є квантовими і зможуть маштабуватися до тисячі кубітів, вони не будуть потужнішими ніж мобільні телефони.
{{quote|text=Their claimed speedup over classical algorithms appears to be based on a misunderstanding of a paper my colleagues van Dam, [[Michele Mosca|Mosca]] and I wrote on "The power of adiabatic quantum computing." That speed up unfortunately does not hold in the setting at hand, and therefore D-Wave's "quantum computer" even if it turns out to be a true quantum computer, and even if it can be scaled to thousands of qubits, would likely not be more powerful than a cell phone.}}
{{oq|en|Their claimed speedup over classical algorithms appears to be based on a misunderstanding of a paper my colleagues van Dam, [[Michele Mosca|Mosca]] and I wrote on "The power of adiabatic quantum computing." That speed up unfortunately does not hold in the setting at hand, and therefore D-Wave's "quantum computer" even if it turns out to be a true quantum computer, and even if it can be scaled to thousands of qubits, would likely not be more powerful than a cell phone.}}}}


Він ван Дам, професор [[Каліфорнійський університет у Санта-Барбарі|Каліфорнійського університету у Санта-Барбарі]], підсумував спільну думку наукової спільноти станом на 2008 рік у журналі ''Nature Physics'':<ref name=van-Dam-Nature>{{cite web|url=http://www.nature.com/nphys/journal/v3/n4/full/nphys585.html|title=Quantum computing: In the 'death zone'?|date=2007-04-07|accessdate=2008-12-23}}</ref>
Він ван Дам, професор [[Каліфорнійський університет у Санта-Барбарі|Каліфорнійського університету у Санта-Барбарі]], підсумував спільну думку наукової спільноти станом на 2008 рік у журналі ''Nature Physics'':<ref name=van-Dam-Nature>{{cite web|url=http://www.nature.com/nphys/journal/v3/n4/full/nphys585.html|title=Quantum computing: In the 'death zone'?|date=2007-04-07|accessdate=2008-12-23}}</ref>


{{цитата|
{{цитата|
Зараз неможливо чи квантовий комп'ютер D-Wave насправді еквівалентний до класичного комп'ютера. І не більше відомо про частоту його помилок. Отже єдине, що можна сказати, це [[caveat emptor]]. {{oq|en|At the moment it is impossible to say if D-Wave's quantum computer is intrinsically equivalent to a classical computer or not. So until more is known about their error rates, [[caveat emptor]] is the least one can say.}}|40|Він ван Дам|}}
Зараз неможливо сказати чи квантовий комп'ютер D-Wave насправді еквівалентний до класичного комп'ютера. І не більше відомо про частоту його помилок. Отже єдине, що можна сказати, це [[caveat emptor]]. {{oq|en|At the moment it is impossible to say if D-Wave's quantum computer is intrinsically equivalent to a classical computer or not. So until more is known about their error rates, [[caveat emptor]] is the least one can say.}}|40|Він ван Дам|}}


У статті журналу ''[[Nature (журнал)|Nature]]'' за 12 травня 2011 року подані деталі, які, на думку критично налаштованих науковців, доводять, що чіпи мають деякі [[Квантова механіка|квантовомеханічні]] властивості необхідні для створення квантового комп'ютера<ref>[http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7346/full/nature10012.html Quantum annealing with manufactured spins] ''Nature'' 473, 194–198, 12 May 2011</ref><ref>[http://www.technologyreview.com/news/429429/the-cia-and-jeff-bezos-bet-on-quantum-computing/ The CIA and Jeff Bezos Bet on Quantum Computing] ''Technology Review'' October 4, 2012 by Tom Simonite</ref>. Перед появою статті 2011 року в ''Nature'', багато хто критикував D-Wave за відсутність доказів, що їхній комп'ютер дійсно є квантовим. Проте, питання залишилися через відсутність остаточного наукового експериментального доказу quantum entanglement всередині пристроїв D-Wave.<ref name="sandwich">[http://www.scottaaronson.com/blog/?p=954 My visit to D-wave: Beyond the Roast Beef Sandwich 21 February 2012]</ref>
У статті журналу ''[[Nature (журнал)|Nature]]'' за 12 травня 2011 року подані деталі, які, на думку критично налаштованих науковців, доводять, що чіпи мають деякі [[Квантова механіка|квантовомеханічні]] властивості необхідні для створення квантового комп'ютера<ref>[http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7346/full/nature10012.html Quantum annealing with manufactured spins] ''Nature'' 473, 194–198, 12 May 2011</ref><ref>[http://www.technologyreview.com/news/429429/the-cia-and-jeff-bezos-bet-on-quantum-computing/ The CIA and Jeff Bezos Bet on Quantum Computing] ''Technology Review'' October 4, 2012 by Tom Simonite</ref>. Перед появою статті 2011 року в ''Nature'', багато хто критикував D-Wave за відсутність доказів, що їхній комп'ютер дійсно є квантовим. Проте, питання залишилися через відсутність остаточного наукового експериментального доказу квантового заплутаності всередині пристроїв D-Wave.<ref name="sandwich">[http://www.scottaaronson.com/blog/?p=954 My visit to D-wave: Beyond the Roast Beef Sandwich 21 February 2012]</ref>


Професор [[Массачусетський технологічний інститут|МТІ]] professor [[Скотт Ааронсон]], який називає себе "головним скептиком D-Wave", казав, що демонстрація D-Wave 2007 року не доводить нічого про роботу комп'ютера Orion, і що їхні маркетингові заяви вводять в оману.<ref name=Aaronson-Orion-Anti-Hype-FAQ>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=198|title=Shtetl-Optimized: The Orion Quantum Computer Anti-Hype FAQ|date=2007-02-09|accessdate=2007-05-17}}</ref> У травні 2011 він стверджував, що "більше не є головним скептиком D-wave",<ref>[http://www.scottaaronson.com/blog/?p=639 Quantum-Effect-Demonstrating Beef May 25 2011]</ref> і висловив своє "скептичне, але позитивне" бачення, яке ґрунтувалося на його відвідинах компанії D-Wave у лютому 2012 року. Ааронсон сказав, що однією з найбільш важливих причин його зміни ставлення до D-Wave була стаття 2011 року в журналі Nature.<ref name="sandwich" /><ref name=Latest-Criticisms-from-Aaronson-to-D-Wave>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=291#comments|title=Shtetl-Optimized: Thanksgiving Special: D-Wave at MIT|date=2007-11-22|accessdate=2007-12-03}}</ref><ref name=In-Defence-Of-D-Wave>{{cite web |url=http://scienceblogs.com/pontiff/2009/12/in_defense_of_d-wave.php|title = In Defence of D-Wave}}</ref> 16 травня 2013 року він повернувся до своєї скептичної позиції. Він критикував D-Wave за роздування результатів у прес-релізах, які стверджують, що прискорення становить три порядки, тоді як у своїй статті науковці ETH Zurich стверджують, що комп'ютер D-Wave зі 128-ма кубітами поступається на 15 порядків звичайному цифровому комп'ютерові, який використовує класичні [[метаевристики]] (особливо [[алгоритм імітації відпалу]]) вирішуючи задачі, для вирішення яких комп'ютер D-Wave спеціально побудований.<ref name=aaronson-truth>{{cite web |author=Scott Aaronson |date={{date|2013-05-16}} |title=D-Wave: Truth finally starts to emerge |url=http://www.scottaaronson.com/blog/?p=1400 }}</ref>
Професор [[Массачусетський технологічний інститут|МТІ]] [[Скотт Ааронсон]], який називає себе "головним скептиком D-Wave", казав, що демонстрація D-Wave 2007 року не доводить нічого про роботу комп'ютера Orion, і що їхні маркетингові заяви вводять в оману.<ref name=Aaronson-Orion-Anti-Hype-FAQ>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=198|title=Shtetl-Optimized: The Orion Quantum Computer Anti-Hype FAQ|date=2007-02-09|accessdate=2007-05-17}}</ref> У травні 2011 він стверджував, що "більше не є головним скептиком D-wave",<ref>[http://www.scottaaronson.com/blog/?p=639 Quantum-Effect-Demonstrating Beef May 25 2011]</ref> і висловив своє "скептичне, але позитивне" бачення, яке ґрунтувалося на його відвідинах компанії D-Wave у лютому 2012 року. Ааронсон сказав, що однією з найбільш важливих причин його зміни ставлення до D-Wave була стаття 2011 року в журналі Nature.<ref name="sandwich" /><ref name=Latest-Criticisms-from-Aaronson-to-D-Wave>{{cite web|url=http://scottaaronson.com/blog/?p=291#comments|title=Shtetl-Optimized: Thanksgiving Special: D-Wave at MIT|date=2007-11-22|accessdate=2007-12-03}}</ref><ref name=In-Defence-Of-D-Wave>{{cite web |url=http://scienceblogs.com/pontiff/2009/12/in_defense_of_d-wave.php|title = In Defence of D-Wave}}</ref> 16 травня 2013 року він повернувся до своєї скептичної позиції. Він критикував D-Wave за роздування результатів у прес-релізах, які стверджують, що прискорення становить три порядки, тоді як у своїй статті науковці ETH Zurich стверджують, що комп'ютер D-Wave зі 128-ма кубітами поступається на 15 порядків звичайному цифровому комп'ютерові, який використовує класичні [[метаевристики]] (особливо [[алгоритм імітації відпалу]]) вирішуючи задачі, для вирішення яких комп'ютер D-Wave спеціально побудований.<ref name=aaronson-truth>{{cite web |author=Scott Aaronson |date={{date|2013-05-16}} |title=D-Wave: Truth finally starts to emerge |url=http://www.scottaaronson.com/blog/?p=1400 }}</ref>


У січні 2014 року дослідники UC Berkeley і [[IBM]] опублікували класичну модель, яка відтворює спостережувану поведінку комп'ютера D-Wave, з чого випливає, що можливо цей пристрій не є квантовим комп'ютером.<ref>{{Cite arXiv|last=Shin|first=Seung Woo|title=How 'Quantum' is the D-Wave Machine?|eprint=1401.7087|coauthors=Graeme Smith, John A. Smolin, Umesh Vazirani|date=28 January 2014|class=quant-ph}}</ref>
У січні 2014 року дослідники UC Berkeley і [[IBM]] опублікували класичну модель, яка відтворює спостережувану поведінку комп'ютера D-Wave, з чого випливає, що можливо цей пристрій не є квантовим комп'ютером.<ref>{{Cite arXiv|last=Shin|first=Seung Woo|title=How 'Quantum' is the D-Wave Machine?|eprint=1401.7087|coauthors=Graeme Smith, John A. Smolin, Umesh Vazirani|date=28 January 2014|class=quant-ph}}</ref>


У березні 2014 року дослідники [[Університетський коледж Лондона|Університетського коледжу Лондона]] і [[Університет Південної Каліфорнії|Університету Південної Каліфорнії]] (USC) опублікували статтю, в якій порівняли дані обчислень D-Wave Two з трьома можливими поясненнями з погляду класичної фізики і одним поясненням на основі квантової моделі. Вони виявили, що їхня квантова модель краще підходить до експериментальних даних, ніж класична модель Shin-Smith-Smolin-Vazirani, і набагато перевершує дві інші класичні моделі. Автори прийшли до висновку, що "судячи з усього an open system quantum dynamical опис пристрою D-Wave з високою вірогідністю підтверджується, навіть за наявності relevant thermal excitations and fast single-qubit decoherence." <ref>Walter Vinci, Tameem Albash, Anurag Mishra, Paul A. Warburton, Daniel A. Lidar "Distinguishing Classical and Quantum Models for the D-Wave Device" (17 Mar 2014) http://arxiv.org/abs/1403.4228</ref>
У березні 2014 року дослідники [[Університетський коледж Лондона|Університетського коледжу Лондона]] і [[Університет Південної Каліфорнії|Університету Південної Каліфорнії]] (USC) опублікували статтю, в якій порівняли дані обчислень D-Wave Two з трьома можливими поясненнями з погляду класичної фізики і одним поясненням на основі квантової моделі. Вони виявили, що їхня квантова модель краще підходить до експериментальних даних, ніж класична модель Shin-Smith-Smolin-Vazirani, і набагато перевершує дві інші класичні моделі. Автори прийшли до висновку, що "судячи з усього, відкрита система квантового динамічного опису пристрою D-Wave з високою вірогідністю підтверджується, навіть за наявності відносних теплових збуджень та швидких одно-кубітних [[Квантова декогеренція|декогерентностей]]." <ref>Walter Vinci, Tameem Albash, Anurag Mishra, Paul A. Warburton, Daniel A. Lidar "Distinguishing Classical and Quantum Models for the D-Wave Device" (17 Mar 2014) http://arxiv.org/abs/1403.4228</ref>


У травні 2014 року дослідники D-Wave, Google, USC, [[Університет Саймона Фрезера|Університету Саймона Фрезера]], і Національного дослідницького [[Томський політехнічний університет|Томського політехнічного університету]] опублікували статтю з експериментальними результатами, які демонструють наявність entanglement серед кубітів D-Wave. Використано Qubit tunneling spectroscopy, щоб виміряти енергію [[eigenspectrum]] дво- і восьмикубітних систем. Цей дослід показав їхню coherence під час основної частини the quantum annealing procedure.<ref>https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.4.021041</ref>
У травні 2014 року дослідники D-Wave, Google, USC, [[Університет Саймона Фрезера|Університету Саймона Фрезера]], і Національного дослідницького [[Томський політехнічний університет|Томського політехнічного університету]] опублікували статтю з експериментальними результатами, які демонструють наявність заплутаності серед кубітів D-Wave. Використано «Кубітну тунельну спектроскопії», щоб виміряти енергію [[власний вектор#власні значення і спектр матриць|власного спектру]] дво- і восьмикубітних систем. Цей дослід показав їхню узгодженість під час основної частини процесу квантового випалу.<ref>https://journals.aps.org/prx/pdf/10.1103/PhysRevX.4.021041</ref>


У червні 2014 року журнал [[Science (журнал)|Science]] опублікував дослідження, яке називають "ймовірно найакуратнішим і найточнішим дослідженням показників пристрою D-Wave"<ref> Helmut Katzgraber, quoted in {{Harv|Cho|2014}}.</ref> і "найчеснішим дотепер порівнянням". Згідно з цим дослідженням чіп D-Wave "не дає жодного квантового прискорення".<ref> {{Citation
У червні 2014 року журнал [[Science (журнал)|Science]] опублікував дослідження, яке називають "ймовірно найакуратнішим і найточнішим дослідженням показників пристрою D-Wave"<ref> Helmut Katzgraber, quoted in {{Harv|Cho|2014}}.</ref> і "найчеснішим дотепер порівнянням". Згідно з цим дослідженням чіп D-Wave "не дає жодного квантового прискорення".<ref> {{Citation
Рядок 128: Рядок 129:
|pmid= 24948715
|pmid= 24948715
|url= http://www.sciencemag.org/content/344/6190/1330.full
|url= http://www.sciencemag.org/content/344/6190/1330.full
}}.</ref> Група дослідників Swiss Federal Institute of Technology на чолі з Матіасом Троєром не виявила "жодного свідчення квантових процесів" у жодному з їхніх різноманітних тестів. Запропоновано кілька можливих пояснень негативних результатів. 1) Можливо quantum annealing (тип задачі, для рішення якої комп'ютер D-Wave побудований) is not amenable to a speedup. 2) Можливо D-Wave 2 не може здійснити квантове прискорення. 3) Можливо прискорення існує, але його неможливо побачити через помилки внаслідок інших ефектів.<ref> {{Citation
}}.</ref> Група дослідників Swiss Federal Institute of Technology на чолі з Матіасом Троєром не виявила "жодного свідчення квантових процесів" у жодному з їхніх різноманітних тестів. Запропоновано кілька можливих пояснень негативних результатів. 1) Можливо квантовий відпал (тип задачі, для рішення якої комп'ютер D-Wave побудований) не піддається прискоренню. 2) Можливо D-Wave 2 не може здійснити квантове прискорення. 3) Можливо прискорення існує, але його неможливо побачити через помилки внаслідок інших ефектів.<ref> {{Citation
|first1= Troels F. |last1= Rønnow
|first1= Troels F. |last1= Rønnow
|first2= Zhihui |last2= Wang
|first2= Zhihui |last2= Wang

Версія за 09:05, 21 липня 2016

Ця стаття містить неперекладені фрагменти іноземною мовою.
Ви можете допомогти проєкту, переклавши їх українською.
D-Wave Systems Inc.
49°15′23″ пн. ш. 122°59′56″ зх. д. / 49.25661300002777665° пн. ш. 122.99904520002777986° зх. д. / 49.25661300002777665; -122.99904520002777986Координати: 49°15′23″ пн. ш. 122°59′56″ зх. д. / 49.25661300002777665° пн. ш. 122.99904520002777986° зх. д. / 49.25661300002777665; -122.99904520002777986
Типприватне підприємство
Галузьквантові комп'ютери
Спеціалізаціяапаратне забезпечення
Лістинг на біржіNYSE: QBTS
Засновано1999
Засновник(и)Гейґ Фарріс, Джорді Роуз, Боб Вінз, Олександр Загоскін
Штаб-квартираБернабі (Британська Колумбія, Канада)
Ключові особиВерн Бровнелл (головний виконавчий директор)
Джорді Роуз (головний інженер)
Ерік Ладижинський (секретар компанії)
В. Пол Лі (голова)
ПродукціяD-Wave One, D-Wave Two
Співробітникибільш ніж 100
Дочірні компаніїнема
dwavesys.com
Мапа
CMNS: D-Wave Systems у Вікісховищі

D-Wave Systems, Inc. - компанія з виробництва квантових комп'ютерів, чия штаб-квартира розташована в Бернабі (Британська Колумбія, Канада). 11 травня 2011 року компанія оголосила, про створення комп'ютера D-Wave One на чіпсеті зі 128 кубітами, який вона описала як "найперший у світі квантовий комп'ютер, що його можна придбати"[1]. Цей комп'ютер за допомогою квантового випалювання (загальний метод щоб знайти глобальний мінімум функції використовуючи ефект квантової флуктуації)[2][3][4][5] покликаний вирішувати задачі оптимізації[6], які зводяться до пошуку основного стану для набору спінів [7]. У травні 2013 року було оголошено про започаткування спільного проекту між NASA, Google і USRA під назвою Quantum Artificial Intelligence Lab, що в своїй роботі мав використовувати комп'ютер D-Wave Two з 512 кубітами для навчання машин та інших галузей досліджень[8].

D-Wave One був побудований на попередніх прототипах, таких як D-Wave's Orion Quantum Computer. Прототип являв собою 16-кубітний процесор заснований на ефекті квантового випалювання. Компанія продемонструвала цей прототип 13 лютого 2007 року в Музеї комп'ютерної історії в Маунтін-В'ю (Каліфорнія)[9]. 28 листопада 2007 року D-Wave продемонструвала аналогічний процесор на 28 кубітах[10]. Чіп був виготовлений у Лабораторії реактивного руху NASA в Пасадені (Каліфорнія)[11].

Опис технології

Фотографія чіпа, що його сконструювала D-Wave Systems Inc., призначеного оперувати 128-кубітним процесором, який здійснює надпровідникову адіабатну квантову оптимізацію, встановленого в спеціальному демонстраційному футлярі.

В червні 2010 року група вчених описала процесор D-Wave як такий, що містить програмовану[12] надпровідникову мікросхему зі 128 попарно об'єднаними[13] надпровідниковими кубітами невгасального струму[14][15][16]. 2013 року 128-кубітний процесор поступився своїм місцем 512-кубітному[17]. Процесор розроблений так, щоб розв'язувати окремі спеціальні задачі за допомогою квантового випалювання[2][3][4][5]. Цим він відрізняється від універсального квантового комп'ютера, що працює за моделлю квантових вентилів.

На своєму сайті D-Wave веде спеціальний список, в якому представлені технічні публікації їх власних і сторонніх науковців[18].

Історія

Засновниками D-Wave були Гейґ Фарріс (колишній голова), Джорді Роуз (головний інженер і головний виконавчий директор), Боб Вінз (колишній фінансовий директор) і Олександр Загоскін[19] (колишній віце-президент з досліджень і головний науковець). Фарріс викладав підприємництво в Британо-колумбійському університеті (БКУ), де Роуз здобув ступінь Ph.D., а Загоскін був післядокторським дослідником. Компанія взяла назву від високотемпературних надпровідників, які по-іншому називаються D-Wave. Їх перші кубіти були зроблені з цих матеріалів.

D-Wave працювала як відгалуження БКУ, працюючи в тісному зв'язку з Відділом фізики й астрономії[20]. Вона спонсорували академічні дослідження в галузі квантових комп'ютерів, таким чином побудувавши мережу співробітництва дослідників. Компанія співробітничала з кількома університетами й інститутами, включаючи БКУ, IPHT Jena, Шербрукський університет, Торонтський університет, Університет Твенте, Технологічний університет Чалмерса, Університет Ерлангена—Нюрнберга і Лабораторію реактивного руху. Про ці співробітництва йшлося на веб-сайті D-Wave до 2005 року[21][22]. В червні 2014 D-Wave проголосила нову цифрову екосистему з Фінансово інжиніринговою компанією 1QBit і групою з ракових досліджень DNA-SEQ, щоб об'єднати зусилля для вирішення проблем реального світу за допомогою квантового заліза[23].

Спочатку керівництво D-Wave розташовувалося в різних місцях у Ванкувері (Канада) і на лабораторних місцях в UBC, а потім переїхало до теперішнього розташування по сусідству з передмістям Барнабі. Також офіси D-Wave розташовані в Пало-Альто (Каліфорнія) і Вієнна (Вірджинія).

Прототип Orion

13 лютого 2007 року D-Wave показала систему Orion, на якій запускалися три різні програми у музеї комп'ютерної історії (Маунтін-В'ю, Каліфорнія). Ця подія означала перший публічний показ ймовірно квантового комп'ютера і пов'язаних сервісів.

Перше застосування, приклад зіставлення зі зразком, полягало в пошуку схожої складової частини до відомого лікарського засобу в базі даних молекул. Наступне застосування полягало в розташування гостей, ґрунтуючись на тому, як вони пасують чи не пасують один до одного. Останнє полягало в рішення головоломки судоку.

Процесори в основі "квантовокомп'ютерної системи Orion" D-Wave розроблені, щоб використовувати їх як апаратні прискорювачі, а не як мікропроцесори в комп'ютері для загального використання. Система побудована таким чином, щоб вирішувати особливу NP-повну задачу, яка має стосунок до двовимірної моделі Ізінга в магнітному полі.[9] За номенклатурою D-Wave пристрій має назву 16-кубітний надпровідний адіабатичний квантовокомп'ютерний процесор.[24][25]

За словами Джорді Роуза Rose, засновника і головного інженера D-Wave, NP-повна задача "вірогідно не є строго вирішуваною, незалежно від величини, швидкості і просунутості комп'ютера"; адіабатичний квантовий комп'ютер в основі системи Orion призначений для швидкого пошуку наближеного рішення.[26]

Показ Google у 2009

У вівторок, 9 грудня 2009 року на конференції Neural Information Processing Systems (NIPS), команда дослідників Google, керована Hartmut Neven, використовувала процесори D-Wave to train a binary image classifier.

Комп'ютерна система D-Wave One

11 травня 2011 року D-Wave Systems анонсували D-Wave One, інтегровану комп'ютерну систему, яка запускається на 128-кубітному процесорі. Процесор, який використовувався у D-Wave One мав кодову назву "Rainier" і виконував одиночні математичні операції, дискретне програмування. "Rainier" використовував квантове випалювання, щоб вирішувати проблеми оптимізації. D-Wave One проголошений першим у світі комерційно-доступним квантовим комп'ютером.[27] Його ціна була приблизно US$10,000,000.[28]

Дослідницька група, під керівництвом Маттіаса Троєра і Деніела лідара, встановила що, попри наявність квантового випалювання в D-Wave One, він не дає збільшення швидкості, якщо порівняти зі звичайними комп'ютерами. They implemented an optimized classical algorithm to solve the same particular problem as the D-Wave One.[29][30]

Співпраця Lockheed Martin і D-Wave

25 травня 2011 року, Lockheed Martin підписав багаторічний контракт із D-Wave Systems, щоб використати переваги, основані на процесорі з квантовим випалюванням, які потрібний для вирішення деяких Локгідових (Lockheed) найскладніших обчислювальних завдань. Контракт містив купівлю системи квантового комп'ютер D-Wave One, його технічного обслуговування та пов'язаних професійних сервісів.[31]

Вирішення проблеми оптимізації в аналізі структури білка

У серпні 2012 року група дослідників з Гарвардського університету представила результати вирішення наймасштабнішої, на той момент, задачі про укладки білка, використовуючи квантовий комп'ютер. Дослідники розв'язали приклади моделі укладок ґратчатого білка, що відома під назвою модель Міядзави-Джернігана[32][33]. Комп'ютер D-Wave знайшов найстабільнішу структуру протеїну з певною послідовністю, що складалася з шести амінокислот. Мірою стабільності називають вільну енергію, глобальний мінімум якої комп'ютер і повинен був знайти[7].

Комп'ютерна система D-Wave Two

Докладніше: D-Wave Two

На початку 2012 року D-Wave Systems представили 512-кубітний квантовий комп'ютер під кодовою назвою Vesuvius[34], який компанія запустила у виробництво як робочий процесор у 2013 році[35].

У травні 2013 року незалежний дослідник Кетрін Мак Джеок опублікувала перші результати порівняння роботи цієї технології зі звичайними суперкомп'ютерами при вирішенні задач з оптимізації. Використовуючи конфігурацію з 439 кубітів у деяких тестах квантовий комп'ютер давав відповіді у 3600 разів швидше[36]. При цьому звичайний комп'ютер використовував найкращий алгоритм CPLEX і тратив на задачу зі сто і більше змінними пів години, тоді як D-Wave Two тратив на це пів секунди. Однак Мак Джеок додала, що змагання не є "повністю справедливим оскільки комп'ютери загального призначення завжди працюють гірше ніж пристрої, призначені для рішення специфічних задач"[37] Результати були представлені на конференції Computing Frontiers 2013[38].

В березні 2013 року декілька груп дослідників секції Адіабатних квантових комп'ютерів Інституту фізики в Лондоні представили свідчення, хоча й опосередковані, що в чіпсеті D-Wave присутнє явище квантової заплутаності[39].

У травні 2013 року було оголошено про започаткування спільного проекту між NASA, Google і USRA під назвою Quantum Artificial Intelligence Lab, розміщеного в Дослідницькому центрі Еймса в Каліфорнії. У цьому проекті перед D-Wave Two постають такі задачі машинного навчання[8][40], як, наприклад, персоналізований пошук або передбачення завантаженості трафіку за допомогою GPS даних. Також подібна система використовується в розпізнаванні голосу, осіб, поведінці і рішенні складних багатопараметричних завдань[36].

Комп'ютерна система D-Wave 2X

D-Wave 2X, випуск якої намічений на 2015 рік, буде представлена своїм 1,152-кубітовим процесором "Washington". Однак все ж це 2,048-кубітовий чіп з половиною кубітів вимкнутих, але їх можуть увімкнути пізніше. [41] [42]

Прийняття

Від самого початку D-Wave критикували деякі науковці в галузі квантових комп'ютерів. 16 травня 2013 року NASA, Google так консорціум університетів оголосили про намір співробітничати з D-Wave, щоб дослідити як комп'ютери D-Wave можна використати для створення штучного інтелекту. Перед тим як оголосити це партнерство, NASA, Google та Universities Space Research Association провела серію бенчмарків та пітдверджуваних тестів комп'ютера D-Wave, які він витримав[8]. Незалежні експерти виявили, що комп'ютери D-Wave можуть вирішувати деякі задачі в 3 600 разів швидше, ніж звичайні комп'ютери з встановленими на них спеціальними програмами[8]. Інші незалежні дослідники виявили, що різні пакети програми запущені на одному ядрі процесора звичайного комп'ютера, можуть вирішувати ті самі задачі так само швидко, або ж навіть швидше, ніж комп'ютери D-Wave (принаймні у 12 000 разів швидше для квадратичних задач про призначення та між 1 і 50 разів швидше для квадратичної невимушеної бінарної оптимізації)[43].

2007 року Umesh Vazirani, який є професором університету Каліфорнії в Берклі та одним з творців квантової теорії скаладності, висловив таку критику:[44]

Їхнє заявлене прискорення засноване на непорозумінні мого колеги за перепискою ван Дам, Моска. Я йому написав про «Силу адіабатних квантових обчислень». Це прискорення, на жаль, нема в налаштуваннях зараз і тому «квантові комп'ютери» D-Wave, навіть, якщо вони справді є квантовими і зможуть маштабуватися до тисячі кубітів, вони не будуть потужнішими ніж мобільні телефони.
Оригінальний текст (англ.)
Their claimed speedup over classical algorithms appears to be based on a misunderstanding of a paper my colleagues van Dam, Mosca and I wrote on "The power of adiabatic quantum computing." That speed up unfortunately does not hold in the setting at hand, and therefore D-Wave's "quantum computer" even if it turns out to be a true quantum computer, and even if it can be scaled to thousands of qubits, would likely not be more powerful than a cell phone.

Він ван Дам, професор Каліфорнійського університету у Санта-Барбарі, підсумував спільну думку наукової спільноти станом на 2008 рік у журналі Nature Physics:[45]

Зараз неможливо сказати чи квантовий комп'ютер D-Wave насправді еквівалентний до класичного комп'ютера. І не більше відомо про частоту його помилок. Отже єдине, що можна сказати, це caveat emptor.
Оригінальний текст (англ.)
At the moment it is impossible to say if D-Wave's quantum computer is intrinsically equivalent to a classical computer or not. So until more is known about their error rates, caveat emptor is the least one can say.

— Він ван Дам

У статті журналу Nature за 12 травня 2011 року подані деталі, які, на думку критично налаштованих науковців, доводять, що чіпи мають деякі квантовомеханічні властивості необхідні для створення квантового комп'ютера[46][47]. Перед появою статті 2011 року в Nature, багато хто критикував D-Wave за відсутність доказів, що їхній комп'ютер дійсно є квантовим. Проте, питання залишилися через відсутність остаточного наукового експериментального доказу квантового заплутаності всередині пристроїв D-Wave.[48]

Професор МТІ Скотт Ааронсон, який називає себе "головним скептиком D-Wave", казав, що демонстрація D-Wave 2007 року не доводить нічого про роботу комп'ютера Orion, і що їхні маркетингові заяви вводять в оману.[49] У травні 2011 він стверджував, що "більше не є головним скептиком D-wave",[50] і висловив своє "скептичне, але позитивне" бачення, яке ґрунтувалося на його відвідинах компанії D-Wave у лютому 2012 року. Ааронсон сказав, що однією з найбільш важливих причин його зміни ставлення до D-Wave була стаття 2011 року в журналі Nature.[48][51][52] 16 травня 2013 року він повернувся до своєї скептичної позиції. Він критикував D-Wave за роздування результатів у прес-релізах, які стверджують, що прискорення становить три порядки, тоді як у своїй статті науковці ETH Zurich стверджують, що комп'ютер D-Wave зі 128-ма кубітами поступається на 15 порядків звичайному цифровому комп'ютерові, який використовує класичні метаевристики (особливо алгоритм імітації відпалу) вирішуючи задачі, для вирішення яких комп'ютер D-Wave спеціально побудований.[29]

У січні 2014 року дослідники UC Berkeley і IBM опублікували класичну модель, яка відтворює спостережувану поведінку комп'ютера D-Wave, з чого випливає, що можливо цей пристрій не є квантовим комп'ютером.[53]

У березні 2014 року дослідники Університетського коледжу Лондона і Університету Південної Каліфорнії (USC) опублікували статтю, в якій порівняли дані обчислень D-Wave Two з трьома можливими поясненнями з погляду класичної фізики і одним поясненням на основі квантової моделі. Вони виявили, що їхня квантова модель краще підходить до експериментальних даних, ніж класична модель Shin-Smith-Smolin-Vazirani, і набагато перевершує дві інші класичні моделі. Автори прийшли до висновку, що "судячи з усього, відкрита система квантового динамічного опису пристрою D-Wave з високою вірогідністю підтверджується, навіть за наявності відносних теплових збуджень та швидких одно-кубітних декогерентностей." [54]

У травні 2014 року дослідники D-Wave, Google, USC, Університету Саймона Фрезера, і Національного дослідницького Томського політехнічного університету опублікували статтю з експериментальними результатами, які демонструють наявність заплутаності серед кубітів D-Wave. Використано «Кубітну тунельну спектроскопії», щоб виміряти енергію власного спектру дво- і восьмикубітних систем. Цей дослід показав їхню узгодженість під час основної частини процесу квантового випалу.[55]

У червні 2014 року журнал Science опублікував дослідження, яке називають "ймовірно найакуратнішим і найточнішим дослідженням показників пристрою D-Wave"[56] і "найчеснішим дотепер порівнянням". Згідно з цим дослідженням чіп D-Wave "не дає жодного квантового прискорення".[57] Група дослідників Swiss Federal Institute of Technology на чолі з Матіасом Троєром не виявила "жодного свідчення квантових процесів" у жодному з їхніх різноманітних тестів. Запропоновано кілька можливих пояснень негативних результатів. 1) Можливо квантовий відпал (тип задачі, для рішення якої комп'ютер D-Wave побудований) не піддається прискоренню. 2) Можливо D-Wave 2 не може здійснити квантове прискорення. 3) Можливо прискорення існує, але його неможливо побачити через помилки внаслідок інших ефектів.[58]

Відомі випускники та співпробітники

D-Wave найняла на постійній або контрактній основі кілька ключових представників наукової спільноти, а також кілька помітних бізнесових консультантів. До цього списку належать:

  • Джекоб Б'ямонт[59] (ISI Foundation)
  • Олександр Загоскін[60] (Loughborough University)
  • Верн Браунелл[61]

Див. також

Примітки

  1. ↑ M. W. Johnson et al (2011), Quantum annealing with manufactured spins (Nature)
  2. ↑ а б T. Kadowaki and H. Nishimori, "Quantum annealing in the transverse Ising model", Phys. Rev. E 58, 5355 (1998).
  3. ↑ а б A. B. Finilla, M. A. Gomez, C. Sebenik and D. J. Doll, "Quantum annealing: A new method for minimizing multidimensional functions", Chem. Phys. Lett. 219, 343 (1994).
  4. ↑ а б G. E. Santoro and E. Tosatti, "Optimization using quantum mechanics: quantum annealing through adiabatic evolution", J. Phys. A 39, R393 (2006).
  5. ↑ а б A. Das and B. K. Chakrabarti, "Colloquium: Quantum annealing and analog quantum computation" Rev. Mod. Phys. 80, 1061 (2008).
  6. ↑ Критика квантового комп'ютера «D-Wave»
  7. ↑ а б Виробник квантових комп'ютерів D-Wave Systems отримав мільйонні інвестиції
  8. ↑ а б в г Choi, Charles (16 травня 2013). Google and NASA Launch Quantum Computing AI Lab. MIT Technology Review.
  9. ↑ а б Quantum Computing Demo Announcement. 19 січня 2007. Процитовано 11 лютого 2007.
  10. ↑ D-Wave Systems: News
  11. ↑ A picture of the demo chip « rose.blog
  12. ↑ M. W. Johnson et al., "A scalable control system for a superconducting adiabatic quantum optimization processor," Supercond. Sci. Technol. 23, 065004 (2010); preprint available: arXiv:0907.3757
  13. ↑ R. Harris et al., "Compound Josephson-junction coupler for flux qubits with minimal crosstalk," Phys. Rev. B 80, 052506 (2009); preprint available: arXiv:0904.3784
  14. ↑ R. Harris et al., "Experimental demonstration of a robust and scalable flux qubit," Phys. Rev. B 81, 134510 (2010); preprint available: arXiv:0909.4321
  15. ↑ Next Big Future: Robust and Scalable Flux Qubit, [1], September 23, 2009
  16. ↑ Next Big Future: Dwave Systems Adiabatic Quantum Computer [2], October 23, 2009
  17. ↑ D-Wave Systems: D-Wave Two Quantum Computer Selected for New Quantum Artificial Intelligence Initiative, System to be Installed at NASA's Ames Research Center, and Operational in Q3, [3], May 16, 2013
  18. ↑ D-Wave Web site, list of technical publications
  19. ↑ Alexandre Zagoskin
  20. ↑ Department of Physics and Astronomy
  21. ↑ D-Wave Systems at the Way Back Machine. 23 листопада 2002. Архів оригіналу за 23 листопада 2002. Процитовано 17 лютого 2007.
  22. ↑ D-Wave Systems at the Way Back Machine. 24 березня 2005. Архів оригіналу за 24 березня 2005. Процитовано 17 лютого 2007.
  23. ↑ D-Wave Systems Building Quantum Application Ecosystem, Announces Partnerships with DNA-SEQ Alliance and 1QBit. Процитовано 9 червня 2014.
  24. ↑ Kaminsky; William M. Kaminsky and Seth Lloyd (23 листопада 2002). Scalable Architecture for Adiabatic Quantum Computing of NP-Hard Problems. Quantum Computing & Quantum Bits in Mesoscopic Systems (Kluwer Academic) (PDF). arXiv:quant-ph/0211152. {{cite journal}}: |format= вимагає |url= (довідка)
  25. ↑ Meglicki, Zdzislaw (2008). Quantum Computing Without Magic: Devices. MIT Press. с. 390—391. ISBN 0-262-13506-X.
  26. ↑ {{cite web|url=http://dwave.wordpress.com/2006/08/27/yeah-but-how-fast-is-it-part-3-or-some-thoughts-about-adiabatic-qc/%7Ctitle=Yeah but how fast is it? Part 3. OR some thoughts about adiabatic QC|date=2006-08-27|accessdate=2007-02-11 |archiveurl = http://web.archive.org/web/20061119143401/http://dwave.wordpress.com/2006/08/27/yeah-but-how-fast-is-it-part-3-or-some-thoughts-about-adiabatic-qc/-->

Посилання

Шаблон:Vancouver Corporations

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=D-Wave_Systems&oldid=18486755