|  | 19 января 2012 | Информационные технологии

Решение "тяжелой" задачи потребовало 84 кубитов квантового компьютера и всего 270 миллисекунд вычислительного времени.

Ядро квантового компьютера D-Wave


Нашим постоянным читателям должно быть хорошо известна компания D-Wave Systems, находящаяся в Ванкувере. Эта компания известна тем, что она является единственным на сегодняшний день производителем квантовых компьютеров. В определенных кругах можно услышать два вида отзывов об этой компании, с одной стороны, компания работает на самой грани новой инновационной вычислительной технологии, а с другой стороны - компания не желает предоставить в распоряжение широкой общественности технологию, которую так долго уже ждут люди. Но, несмотря на такой разброс во мнениях, компания продолжает делать свое дело и продвигаться вперед, совсем недавно представители D-Wave Systems объявили о том, что им удалось с помощью своего квантового компьютера решить одну из наиболее "тяжелых" вычислительных задач. При решении этой задачи было задействовано 84 из 128 кубитов, а решение задачи заняло 270 миллисекунд времени.

Кубиты, квантовые биты - это фундаментальные единицы квантовой информации, они в чем-то сопоставимы с классическими битами, а в чем-то сильно от них отличаются. Главная особенность кубитов заключается в том, что они, используя законы квантовой механики, могут находиться сразу в нескольких логических состояниях. Классический бит может иметь значение или 1 или 0, а кубит может быть одновременно и 0 и 1 и еще, чем-то средним между ними.

Такие свойства кубитов позволяют реализовать квантовые вычислительные системы, в корне отличающиеся от обычных систем, но превосходящих их во много раз по скорости и вычислительной мощности. Еще десятилетие назад первые квантовые компьютеры, используя несколько кубитов, были способны разложить числа на множители и выполнить другие вычисления уровня средней школы. Но в настоящее время область квантовых вычислений продвинулась намного вперед и ее флагманом является квантовый компьютер D-Wave, имеющий 128 кубитов и стоящий около 10 миллионов долларов.

Решение задачи Рамсея


Для доказательства того факта, что область квантовых вычислений движется вперед, ученый компании D-Wave Зэнгбинг Биэн (Zhengbing Bian) использовал один из компьютеров компании для решения очень ресурсоемкой вычислительной задачи, которая является построением двухцветного графа чисел Рамсея. Что такое теорема и граф Рамсея я объяснять не буду в силу некоторых причин, эту информацию достаточно легко найти в сети. Все дело в том, что решение этой задачи для компьютера является невероятно трудным с точки ресурсов и вычислительной мощности, на решение этой задачи обычному компьютеру средней мощности потребовалось бы 10^250 лет времени. Так вот, повторяясь, квантовому компьютеру D-Wave на это потребовалось всего 270 миллисекунд.

Непосредственно для решения задачи Рамсея в вычислениях было задействовано 28 кубитов, остальные 56 использовались для поиска и устранения ошибок. И так как решаемая задача, задача Рамсея, была решена математиками ранее другими методами, выданные компьютером D-Wave результаты совпали с одним из восьми правильных ее решений.

Интересно будет посмотреть, как повлияет это достижение на доверие людей к технологиям D-Wave, ведь еще есть некоторые специалисты, которые считают, что квантовые вычисления реализовать сегодня еще невозможно. Но, так или иначе, квантовый компьютер D-Wave был не так давно приобретен компанией Lockheed Martin и трудится на ее благо, а компания Google, так же проявляет интерес к квантовым технологиям D-Wave, собираясь использовать их в новой системе поиска.





Ключевые слова:
D-Wave, Systems, Квантовый, Компьютер, Кубит, Вычислительная, Мощность, Решение, Задача, Граф, Рамсей, Lockheed Martin, Google

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания D-Wave начала выпуск компьютеров 2000Q, процессор которых содержит ...
  • Новые тесты подтвердили квантовую природу процессора компьютера компании D- ...
  • Квантовый компьютер D-Wave успешно справился с решением сложной научной зад ...
  • Состоялось открытие первого в мире вычислительного центра с функционирующим ...
  • Компания D-Wave Systems продает первый квантовый компьютер.




  • 19 января 2012 05:01
    #1 Написал: ogost

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    кубит может быть одновременно и 0 и 1 и еще, чем-то средним между ними.

    можно сказать, что в этой машине используется троичная система исчисления? то есть 0, 1 и 2?
        
    19 января 2012 05:55
    #2 Написал: The_hacker

    Публикаций: 0
    Комментариев: 286
    ogost,
    если состояние суперпозиции "не ноль - не единица" можно назвать двойкой, тогда да.
    Намного интересней выглядит квантовый регистр:
    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/f/f9/Qregister.jpg
        
    19 января 2012 06:29
    #3 Написал: TheUniverseOfDeath

    Публикаций: 0
    Комментариев: 153
    В каком-то смысле. Тут не просто многозначная логика. Квантовые операции имеют несколько другую природу.
        
    19 января 2012 07:53
    #4 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    потребовалось бы 10^250 лет времени

    Что-то с трудом верится. Нет-ли здесь ошибки?


    --------------------
        
    19 января 2012 13:22
    #5 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    The_hacker,
    Следует отметить, что при считывании всегда обнаруживается или 0 или 1. А суперпозиция этих состояний существует когда мы не наблюдаем состояние кубита непосредственно. Эта неопределённость возникает в квантовых системах и ей можно управлять. То-есть оказывая влияние на один элемент системы мы изменяем вероятности обнаружения того или иного состояния у других элементов при считывании.
    В этом и вся соль: квантовые взаимодействия позволяют на естественном уровне реализовать алгоритмы неоправданно трудоёмкие для классических вычислительных систем.
        
    19 января 2012 13:26
    #6 Написал: VladVell

    Публикаций: 0
    Комментариев: 46
    Интересно бы увидеть методы программирования под нестандартную систему исчисления. Я так понимаю те кто работает с этими вычислительными машинами имеют язык низкого уровня, своеобразный для ввода и получения данных вычислений, и я так понимаю это некий "прокаченный" ассемблер, или возможно совсем иной подход. И мне очень хотелось бы увидеть языки высокого уровня для таких систем, т.к в массы пустить такую машину без инструментов не получится.
        
    19 января 2012 17:30
    #7 Написал: flandger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Что-то с трудом верится. Нет-ли здесь ошибки?

    Нет.

    Интересно бы увидеть методы программирования под нестандартную систему исчисления. Я так понимаю те кто работает с этими вычислительными машинами имеют язык низкого уровня, своеобразный для ввода и получения данных вычислений, и я так понимаю это некий "прокаченный" ассемблер, или возможно совсем иной подход. И мне очень хотелось бы увидеть языки высокого уровня для таких систем, т.к в массы пустить такую машину без инструментов не получится.

    Ну наверняка что-то типа Ассемблера. Интереснее тут другое. Каким образом реализуется ммм.."вычленение" нужных состояний битов из регистра?
        
    19 января 2012 18:20
    #8 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Интереснее всего то что спрятано глубоко, от массового пользователя, или вы думаете что то о чем мы узнаем из интернета это передовые технологии ?
        
    19 января 2012 22:03
    #9 Написал: KPPA

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: VladVell
    Интересно бы увидеть методы программирования под нестандартную систему исчисления. Я так понимаю те кто работает с этими вычислительными машинами имеют язык низкого уровня, своеобразный для ввода и получения данных вычислений, и я так понимаю это некий "прокаченный" ассемблер, или возможно совсем иной подход. И мне очень хотелось бы увидеть языки высокого уровня для таких систем, т.к в массы пустить такую машину без инструментов не получится.
    Те, кто работает с этими вычислительными системами, имеют степень по математике, а не язык)) (прошу прощения за троллинг))

    квантовый комп управляется из под обычного, здесь все не так просто.
        
    20 января 2012 10:32
    #10 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Квантовые технологии помогут находить наиболее оптимальные решения самых сложных загадок. За ними революция во всем - от медицины до астрономии.
        
    1 февраля 2012 02:57
    #11 Написал: big_chrome_dog

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Vaneo
    За ними революция во всем - от медицины до астрономии.

    ...к сожалению в первую очередь, как всегда, военной сфере...
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.