Реклама

Разочарование Google и НАСА: D-Wave

Он должен был стать предвестником будущего — суперкомпьютер компании «D-Wave Systems». «Эра квантовых вычислений началась», — подчеркивает канадский стартап на домашней странице в Интернете. На протяжении многих лет рекламируют, что именно он создаст первый в мире коммерческий квантовый компьютер. В прошлом году Google и НАСА купили волшебный ящик, стоимостью 10 млн. долларов, в надежде, что такая машина будет решать так называемые оптимизационные задачи быстрее, чем обычное программное обеспечение. Но современное исследование заставляет усомниться, действительно ли гипотетический квантовый компьютер заслужил свою славу.

Группа экспертов во главе с Матиасом Троер из Федеральной высшей технической школы Цюриха сравнила компьютер компании «D-Wave» с классическим суперкомпьютером. Работа бросает тень на утверждение, что система «D-Wave» будет использовать законы квантовой механики для того, чтобы быстрее осуществлять расчеты. Сейчас в процессе сложных расчетов ученые не зафиксировали никаких доказательств скоростного преимущества, которое обещает квантовый эффект, — пишут исследователи в «Science».

Компьютер канадцев должен был достичь высокого показателя решения задач оптимизации. То есть, это машина, предназначенная для одной задачи, не имеет ничего общего с теми квантовыми компьютерами, которые ломают коды шифрования. Примером задачи оптимизации является проблема коммивояжера, который должен посетить двенадцать городов России, но хочет ездить кратчайшим путем. Для математиков это вроде решения уравнения с комплексными коэффициентами; сформулировать его можно с помощью так называемого гамильтониана квантовой системы.

Компьютер «D-Wave» превратил эти уравнения в бег с препятствиями: на микрочип канадцы вмонтировали крохотные сверхпроводящие петли. Направление, в котором по ним циркулирует ток, определяют бинарные числа 0 и 1. Отдельные звенья на чипе задействованы в конфигурации, соответствующей бинарной формулировке гамильтониана. После короткого промежутка времени ток в петлях начинает двигаться так, что вся система требует минимальной энергии. Из ориентации петель делают исходное уравнение. Физики называют это адиабатическим вычислением. Компьютер D-Wave должен быть быстрее, чем обычные компьютеры, ведь в нем ток между отдельными петлями может течь свободно — благодаря так называемому туннелированию в квантовой механике.

Но исследования на старых версиях машины не предоставили четких доказательств того, что такие эффекты играют роль в системе «D-Wave». Год назад команда во главе с Матиасом Троер опубликовала статью, в которой описывала результаты испытаний машины «D-Wave» 128 битами. Исследование не выявило никаких преимуществ в скорости по сравнению с классическим системным обеспечением.

Тем не менее, предполагали, что улучшения станут заметными тогда, когда речь пойдет о большем количестве битов. И это опять же проверили ученые во главе с Матиасом Троер. Но даже с 503 сверхпроводящими спиралями в сложных вычислительных задачах чип «D-Wave» не вырывается вперед по показателям скорости, они почти такие же, как и в обычных компьютерах, которые пользуются алгоритмами оптимизации.

Ученые все еще не хотят полностью отбрасывать возможность, что в компьютере «D-Wave» квантовые эффекты все-таки играют роль. Но результат их экспериментов стал «глушителем» для компании «D-Wave», — пишет Матиас Троер. — «Еще слишком рано для окончательного приговора. Может, тесты зафиксируют увеличение скорости при выполнении задач другого типа». Google и НАСА уже это выясняют.

Разочарование Google и НАСА

+1
Пин
Рассказать друзьям
Поделится в ОК
Отправить

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*