Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

D-wave: быть или не быть квантовым компьютерам?

06.10.2009 Гаджеты

Теоретически квантовые компьютеры смогут делать вычисления значительно стремительнее, чем их хорошие аналоги, решая наряду с этим поразительно непростые задачи. На протяжении работы такие автомобили хранят данные в квантовых битах, либо кубитах.
Биты простого компьютера одновременно времени смогут пребывать в состоянии «включено» либо «отключено». Они существуют в простых электронных схем, каковые делаются по правилам классической физики, сформулированным еще в девятнадцатом веке. А вот кубит может создаваться электроном либо в сверхпроводящего контура.

Следуя противоречивой логике квантовой механики, он может функционировать так, словно бы в одно да и то же время пребывает в состоянии и «включено», и «отключено». Помимо этого, он может оказаться в тесной связи с состоянием соседних кубитов, и эта обстановка именуется переплетением. Это два необыкновенных особенности из многих явлений, разрешающих квантовым компьютерам в один момент испытывать множество ответов одной задачи.

Но на практике физическим квантовым компьютером очень сложно руководить.D-wave: быть или не быть квантовым компьютерам? Переплетение – это щекотливая обстановка, которую весьма легко нарушить внешним действием. Добавьте больше кубитов для наращивания вычислительных свойств устройства – и переплетение станет все сложнее поддерживать.
Вместо того дабы снабжать равновесие все большего количества кубитов, компания «D-WaveSystems» посвятила собственные изыскания иному типу квантового компьютера, в котором переплетения не играются таковой решающей роли. Эксперты компании нацелены на создание адиабатического компьютера, в котором кубиты начинают существование в несложном, низкоэнергетическом состоянии и медлительно подводятся к состоянию, которое предоставляет наилучшее из вероятных ответов. Это дало компании возможность внедрить 512 кубитов в собственную существующую модель D-WaveTwo.
Устройство применяет ограниченную форму адиабатического вычисления называющиеся «квантовый отжиг», в котором кубиты существуют в помехах либо случайных электрических колебаниях, талантливых нарушить их щекотливое состояние, растолковывает Даниэль Лидар,под контролем которого находиться применение устройства D-WaveTwo в Университете Южной Калифорнии, США.
Компьютер, применяющий квантовый отжиг, возможно сравнить с исследователем, ищущим самую низкую точку в ландшафте гор и равнин. «Думайте о высоте ландшафта, как об энергии задачи, которую мы пробуем решить, — предлагает Даниэль Лидар. – Когда мы минимизируем энергию, мы решим задачу, другими словами, как бы прибудем в самую глубокую равнину».
Простому исследователю было нужно бы обходить территорию в одиночку, что заняло бы большое количество времени. Но квантовая экспедиция может осмотреть целый ландшафт при помощи в один момент множества путешественников. «У вас имеется большое количество копий ландшафта и большое количество случайных путешественников, совершающих походы в один момент, но за счет только одного из них», — говорит Лидар.
Квантовый отжиг – это один из способов ответа задач на оптимизацию, в которых необходимо отыскать наилучшее из всех вероятных ответов, таких как определение самый эффективного пути среди множества направлений для путешествий. Решая задачу на оптимизацию, D-Wave применяет квантовый отжиг для поиска наилучшего ответа.
В попытке применить адиабатический метод к практической проблеме исследователи в сотрудничестве с компьютером D-Wave применяли данный способ для подсчета чисел Рамсея.Эти числа показывают, в то время, когда в хаотичной совокупности покажется порядок. К примеру, они рассчитывают, сколько людей необходимо пригласить на вечеринку, дабы не смотря на то, что б кое-какие гости были обоюдными приятелями.
Ученые преобразовали расчет чисел Рамсея в задачу на оптимизацию и попытались ее решить при помощи 84 кубитов 128-кубитного устройства D-Wave. Компьютер вернул верные значения для двух известных чисел Рамсея. В будущем метод сможет кроме этого вычислить малоизвестные числа Рамсея, применяя большее количество кубитов.
«Мы взять подтверждение принципа метода и испытать его на аппаратном обеспечении, — отмечает создатель изучения Фрэнк Гайтан из Университета штата Мэриленд, США. –Возможно, позднее, с повышением чипов, мы сможем взять новое число Рамсея, но на данном этапе это невозможно».
Не смотря на то, что работа свидетельствует, что D-Wave вправду может решать данный тип задач, остается недоказанным, что машина применяла для этого квантовые способы.
Ученые подвергали сомнению квантовые особенности компьютера D-Wave еще с того времени, как компания в 2004 году в первый раз заявила об изобретении устройства. И спор длится как в режиме он-лайн в блогах и форумах, так и в научных изданиях.
Одна сторона говорит, что в совокупности D-Wave через чур много шума, что мешает устойчивому переплетению. Но в адиабатическом устройстве определенные типы переплетения не так серьёзны, как в классических моделях квантовых компьютерах.
Кое-какие исследователи пробуют решить проблему, обосновывая наличие либо отсутствие переплетения. Демонстрация его отсутствия станет финишем дискуссии. Иначе, в случае если какие-то кубиты в устройстве и переплетены, это не свидетельствует, что компьютер применяет такое состояние.
Второй метод доказать квантовые особенности D-Wave – это подтвердить, что машина вправду делает квантовый, а не хороший отжиг. По этому поводу Лидар напечатал работу, но она привела к бурному обсуждению, которое длится до сих пор.
Кроме того скоростные вычисления компьютера D-Wave не являются доказательством квантовых особенностей. Один исследователь все же распознал, что машинапроизводит вычисления в 3600 раз стремительнее простого устройства. Но хорошие методы существенно уменьшили масштабы этого ускорения.
«Мы думаем, что компьютер конкретно квантовый, — утверждает Колин Уильямс, ученый компании, делающий обязанности директора по вопросам стратегического сотрудничества и развития бизнеса. – Мы понемногу наращиваем количество доказательств квантовых особенностей устройства».

Источник: Livescience

  • квантовое переплетение
  • квантовый компьютер
  • квантовый отжиг

Author: Евгений

Случайные записи:

Introducing the D-Wave 2X


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,