|  | 23 августа 2012 | Информационные технологии

Квантовый компьютер D-Wave успешно справился с решением сложной научной задачи.

Квантовый компьютер D-Wave


Квантовый компьютер D-Wave One, созданный известной компанией D-Wave, помог ученым в решении весьма сложной научной задачи. Этой задачей являлось моделирование процессов сворачивания некоторых видов белков под воздействием внешних факторов, задачей, решение которой традиционными вычислительными способами заняло бы очень много времени и потребовало огромных вычислительных ресурсов.

Квантовый компьютер D-Wave One имеет в своем составе 128 квантовых бит, кубит, охлажденных до состояния сверхпроводимости. Перед началом вычислительного цикла некоторая группа кубитов готовится к проведению вычислений, что означает их перевод в самое низкоэнергетическое состояние. Вычислительные операции, следующие за подготовкой, переводят кубиты компьютера в более высокое энергетическое состояние, а конечная комбинация состояний кубитов является тем самым искомым решением задачи, которую весьма сложно решить традиционными методами.

С первого взгляда все это кажется не очень сложным процессом, но на самом деле это совсем не так. В свое время многие ученые и исследователи в области квантовых вычислений и квантовой механики ставили под сомнение работоспособность квантового компьютера D-Wave и достоверность результатов его расчетов. Позже, специалисты компании D-Wave провели ряд тестов и испытаний, которые доказали тот факт, что их квантовый компьютер работает как ему и полагается. Только после этого интерес к таким компьютерам возрос и они стали использоваться для расчетов сложнейших математических моделей.

Моделирование, проведенное Аланом Аспуру-Гузиком и его коллегами из Гарвардского университета, доказывает эффективность квантового компьютера D-Wave и превосходство квантовых вычислений перед традиционными вычислительными методами. Как уже упоминалось выше, математическая модель, рассчитываемая в ходе экспериментов, содержала данные о различных видах белков. Конечной целью моделирования являлся поиск процесса свертывания белков под воздействием внешних факторов, требующий минимальных энергетических затрат.

Модель белка состояла из моделей различных аминокислот, связанных между собой различными взаимодействующими силами. Компьютер D-Wave успешно нашел конфигурации, в которых аминокислоты белка располагались на самом маленьком расстоянии друг от друга, связанные наиболее слабыми силами взаимодействия, что соответствует самому энергоэкономичному процессу сворачивания белков.

Но, как и с любой бочкой меда, дело не обошлось без ложки дегтя. Компьютер D-Wave справился с задачей не очень хорошо. Согласно имеющейся информации, во время моделирования было проведено около 10 тысяч циклов расчетов, в которых было задействовано 81 кубитов. Правильный ответ был получен всего 13 раз. Такой плачевный результат стал частично результатом ограничений архитектуры самого квантового компьютера, а другое частичное влияние оказали тепловые помехи, которые нарушали целостность квантовой информации.

Колин Уильямс (Colin Williams), директор по коммерческому развитию компании D-Wave, рассказал, комментируя произошедшее: "Мы обсудили с исследователями ситуацию, возникшую во время моделирования процесса сворачивания белков. Несмотря на низкий процент получения правильных результатов, сам факт работоспособности сложной квантовой системы является немалым достижением, демонстрируя работоспособность использованных нами принципов. Поскольку компания D-Wave не стоит на месте, а движется вперед, то в квантовых чипах следующего поколения нами будут учтены все недостатки и уже приобретенный опыт, благодаря чему новые процессоры будут работать стабильнее и надежнее".




Ключевые слова:
Квантовый, Компьютер, D-Wave, Математическое, Моделирование, Решение, Задача, Белок, Бит, Кубит

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания D-Wave начала выпуск компьютеров 2000Q, процессор которых содержит ...
  • Новые тесты подтвердили квантовую природу процессора компьютера компании D- ...
  • Гарвардские ученые произвели моделирование белков с помощью квантового комп ...
  • Состоялось открытие первого в мире вычислительного центра с функционирующим ...
  • Компания D-Wave Systems продает первый квантовый компьютер.




  • 23 августа 2012 10:27
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    дело не обошлось без ложки дегтя

    Я так и подозревал, что с этим D-Wave не все так безоблачно. Тут ученый люд пыхтит вовсю над всякими открытиями в области квантовых вычислений, а в это время какая-то компания вовсю уже шлепает работоспособные квантовые компьютеры, нестыковка, однако.


    --------------------
        
    23 августа 2012 10:44
    #2 Написал: Angmar

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    13 из 10000 - неплохая статистика wink . Проще монетку кидать. 50/50 примерно.
        
    23 августа 2012 11:31
    #3 Написал: chektor

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Тепловые помехи?
    Знакомо, как же. Помню, когда в лаборатории отлаживали цифровую технику, которую сами проектировали и макетировали, то же, долго мучились пытаясь понять, откуда эпизодические сбои. Пока наконец кто-то не обратил внимание, что сбои идут в момент включения дверного звонка. Он был простейший - индукционная катушка на 220 вольт и прерыватель. Помех от него по сети как блох на паршивой собаке. Наши блоки питания, унифицированные и рекомендованные министерством, на такие "многовольтные" помехи не были рассчитаны. Как видно, у разработчиков этих блоков, не было таких как у нас дверных звонков.
    Так что, да, без фильтра от помех, это не работа!
        
    23 августа 2012 14:23
    #4 Написал: Crong

    Публикаций: 0
    Комментариев: 44
    Интересно, а у интела или амд есть какие то разработки по квантовым компьютерам? Или через несколько десятков лет D-Wave будет "новым интелом"?
        
    23 августа 2012 14:52
    #5 Написал: Yoshi

    Публикаций: 0
    Комментариев: 229
    Первое что бросилось в глаза еще не прочитав статьи - квантовый компьютер, переднейший из передних краев науки, супер-мега мощная счетная машина для супер-важных научных открытий всего человечества, почти Мультивак... но без синенькой подсветочки ну никак! )))

    Crong,
    Поддержу вопрос, действительно интересно с учетом их возможностей и опыта...
        
    23 августа 2012 15:11
    #6 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Ну если Интелом правят не старики впавшие в Маразм, то наверняка ведут разработки, в новых направлениях, от квантовых, и биологических, до нано-механических. wink И еще каких нибудь, Но основное направление нано роботы, для захвата умов населения, чтобы стать новыми богами am
        
    23 августа 2012 17:14
    #7 Написал: gendalf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 620
    FomaNeverujuwij, это просто костыль который создали исключительно для исследований и дальнейшей разработки )

    Crong,Yoshi, с D-Wave работает куча универов, Lockheed Martin и Google
    а вообще сейчас и IBM ведет свои разработки, про Intel не слышно :/
        
    23 августа 2012 19:51
    #8 Написал: Warhamer

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Intel скорее всего считают более приоритетным совершенствование технологий адекватным настоящему времени и спросу.
    Конечно без последовательного внедрения инфраструктуры необходимой для будущих квантовых компьютеров не обойтись(я считаю одной из частей пазла, является разрабатываемая ими фотонная коммуникация в существующих вычислительных системах).
    Как придет время и сфера IT "дорастет", Intel просто достанут из "кармана" готовый квантовый чип и вставят его в подготовленную почву.
        
    23 августа 2012 21:56
    #9 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3877
    Цитата: chektor
    когда в лаборатории отлаживали цифровую технику, которую сами проектировали и макетировали

    Блокировочные емкости забыли на каждую микросхему? Такое даже очень гадкий импульсный источник испоганить не может..


    --------------------
        
    25 августа 2012 12:54
    #10 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    D-Fail!

    Цитата: Yoshi
    Первое что бросилось в глаза еще не прочитав статьи - квантовый компьютер, переднейший из передних краев науки, супер-мега мощная счетная машина для супер-важных научных открытий всего человечества, почти Мультивак... но без синенькой подсветочки ну никак! )))

    Как мне кажется: эти их квантовые компьютеры - готовый товар, а не передний край науки.
        

    Информация

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