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Embora polêmica continua sobre a natureza de suas máquinas, empresa de computação quântica D-Wave está usando o sapato de couro falando com usuários acadêmicos - e The Register.

Na Austrália, para apresentar às universidades ea comunidade HPC em geral sobre o D-Wave, diretor de desenvolvimento de negócios e parcerias estratégicas, o Dr. Colin Williams da empresa, falou ao The Register sobre a tecnologia da empresa, a próxima geração de suas máquinas, ea controvérsia que envolve a afirmação de D-Wave para ter um computador quântico funcionando.

Enquanto ele visitou pesquisadores de computação quântica na University of Technology, Sydney, e na Universidade de Sydney, Williams disse que suas apresentações foram destinadas a usuários de HPC acadêmicos com os tipos de problemas que os endereços de tecnologia da D-Wave.

"Nós estamos olhando para a experiência em aplicação em problemas de otimização," disse ele ao The Register, citando mineração e geofísica como campos adequados, em que a Austrália tem uma grande quantidade de conhecimentos e experiência.

Isso é um longo caminho desde o ponto de vista da cultura pop da computação quântica, que lança-lo como o perfeito para todos os fins de criptografia biscoito.

"Nós não estamos interessados ​​em tudo o que o algoritmo de Shor", disse Williams [o algoritmo de Shor descreve como aplicar os computadores quânticos para esquemas de criptografia], porque "não há muitos clientes" para uma máquina otimizada para resolvê-lo. Finanças, em que a capacidade da D-Wave para resolver problemas de otimização seria útil na gestão de carteiras, é um mercado-alvo muito mais atraente.

A título de ilustração, Williams discutiu o problema "caixeiro viajante" com Vulture Sul. Um famoso membro da classe de problemas NP-completos, o problema do caixeiro viajante pede a solução caminho mais curto em que cada um de um conjunto de cidades é visitado uma vez e apenas uma vez.

Com alguns milhares de variáveis, é um problema que desafia a solução completa com a computação clássica, mas D-Wave diz que a TSP está na classe de problemas de otimização é de endereçamento. "Esperamos que, dentro de algumas gerações, nós vamos ser capazes de resolver o problema do caixeiro viajante muito rapidamente", Williams disse ao The Register.

"Heurística pode se distrair em explorar a mesma parte de um problema novo e de novo", ele continuou. "Com uma solução quântica, você pode olhar para diferentes abordagens - 'mostre-me todas as soluções possíveis", ou "me dê uma contagem das possíveis soluções'."

Processamento D-Wave

O que levanta a questão de como os computadores da D-Wave realmente funcionar. O trabalho duro, disse Williams, está na programação: para ser executado no dispositivo de recozimento quântico D-Wave, o problema do usuário tem de ser expresso como uma fórmula que descreve estado de energia do problema.

"O objetivo é minimizar a função de energia", disse ele. O chip D-Wave começa em um estado de baixa energia (que é por isso que é criogenicamente resfriado - Williams disse que 10 temperaturas mili-Kelvin de hoje vai parecer relativamente quente no futuro), e um campo magnético transversal é aplicada, o que, em tese, dá os qubits uma superposição igualmente ponderada de uns e zeros.

O acto de computação ocorre quando duas coisas acontecem simultaneamente: o campo magnético transversal é removida, enquanto que, ao mesmo tempo, um segundo campo que expressa o problema é aumentado. Isto é, quando o "recozimento" em "recozimento quantum" acontece - o problema é recozido para os qubits.

Foram coisas perfeitas, um cálculo deve produzir um resultado, mas esse não é o mundo em que vivemos Em primeiro lugar, alguns problemas não terão uma solução única e, segundo, ainda há ruído. O D-Wave não garante que uma solução ótima será obtida, Williams disse: sim, o usuário, em seguida, leva os resultados de uma corrida de computação (o eigenstate), testa o resultado através de cálculos em um computador clássico, e decide se deve ou não re-executar o problema no chip quântico.

Agora, Williams disse ao The Register, o ambiente D-Wave pode executar cálculos quânticos 10.000 por segundo. Com o tempo, isso vai acelerar, ea empresa já está trabalhando em silício 1.000 qubit para expandir o número de estados que pode testar em cada computação.

Essa iteração quântico-clássico-quântica também significa que a empresa pode oferecer acesso acadêmico à sua máquina, sem uma instituição ter que colocar para fora o preço de um computador. Williams disse que uma das coisas que ele discutiu com instituições australianas é que eles poderiam usar a máquina da D-Wave para executar os cálculos quânticos, com conexões remotas para que eles possam testar as saídas em suas próprias máquinas.

Software a próxima fronteira

Para obter esses testes que acontecem em uma escala mais ampla, Williams disse: D-Wave tem plena consciência que ela tem de tornar a programação das máquinas acessível em línguas que as pessoas realmente usam, como C, C + +, Python e Matlab.

A existência de compiladores quântica aliviaria usuários de ter que trabalhar no que equivale a linguagem assembly, e é uma prioridade na agenda da empresa. "A maior área de crescimento na empresa é no desenvolvimento de software", disse Williams.

Acessibilidade de nível Compiler também aliviar uma crítica feita da computação quântica - que, mesmo se houver uma aceleração quântica acontecendo, o tempo que leva para configurar um problema nega. Tornando possível que qualquer problema arbitrária (no interior, é claro, o problema de espaço D-Wave funciona em) a ser manuseado em linguagens familiares iria eliminar o atraso de programação.

Da controvérsia em curso jogando fora na literatura científica, Williams disse que o problema com qualquer referência única é dupla. Comparação de desempenho é um jogo de saltar, com cada referência substituída por máquinas mais rápidas, e cada referência apenas fornece um resultado quântico-versus-clássica para uma única classe de problemas.

O outro aspecto importante do debate é a questão "é um computador quântico?", Disse Williams comportamento dos fichas D-Wave pode ser explicado com modelos da mecânica quântica, e que a empresa também postou papéis que apresentam evidências de emaranhamento em Arxiv.

O Abutre do Sul não espera, no entanto, que as controvérsias vai acabar tão cedo. ®

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