D-Wave, αποσυνδεδεμένος: Η Google εξηγεί το παρόν και το μέλλον της κβαντικής πληροφορικής

D-Wave 2

Η απόδοση και η κβαντική φύση του επεξεργαστή D-Wave 2 εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο συζήτησης με κάθε νέα κυκλοφορία δεδομένων και τα στοιχεία απόδοσης που κυκλοφόρησε η Google στα τέλη Ιανουαρίου δεν αποτελούν εξαίρεση. Η εταιρεία παρακολούθησε τώρα αυτά τα στοιχεία με μια δεύτερη ανάρτηση ιστολογίου που περιγράφει τη δική της ερμηνεία των αποτελεσμάτων, τι σκοπεύει να δοκιμάσει στη συνέχεια και ποιο είναι το μέλλον του προγράμματος.

Το βασικό ερώτημα στην καρδιά του αινίγματος D-Wave είναι εάν το σύστημα λειτουργεί πραγματικά ή όχι ποσοστό ανόπτηση. Θεωρητικά, ο επεξεργαστής D-Wave 2 θα μπορούσε να είναι μια εξαιρετική προσομοίωση ενός κβαντικού υπολογιστή - πιθανώς η καλύτερη προσομοίωση που έχει κατασκευαστεί ποτέ - αλλά ακόμα, τελικά, μια προσέγγιση του τι θα προσφέρει το πραγματικό πράγμα. Ο μόνος τρόπος για να προσδιοριστεί εάν το D-Wave εκτελεί πραγματική κβαντική ανόπτηση είναι να βρεθεί μια δοκιμαστική περίπτωση στην οποία το D-Wave 2 ξεπερνά ακόμη και τους καλύτερους κλασικούς (νόημα, τυπικούς) υπολογιστές.



Το τελευταίο σύνολο δεδομένων της Google έδειξε ότι, ενώ το D-Wave 2 ξεπέρασε το κλασικό λογισμικό εκτός από το ράφι με τεράστια περιθώρια, οι κλασικές διαμορφώσεις υπολογιστών που λειτουργούσαν σε Nvidia GPU ήταν ικανές να ανταγωνιστούν τον κβαντικό υπολογιστή σε ορισμένα συγκεκριμένα σημεία αναφοράς. Σύμφωνα με τους μηχανικούς της Google, αυτή η στενή απόδοση είναι ένα τεχνούργημα της πρωτόγονης κατάστασης των σημερινών κβαντικών ανόπτησης.

Το D-Wave 2 περιορίζεται από αυτό που ονομάζεται «αραιή συνδεσιμότητα», όπως φαίνεται παρακάτω.

D-Wave 2



Σημειώστε ότι ενώ κάθε υποομάδα οκτώ qubits συνδέεται στενά με τους γειτονικούς συνεργάτες της, τα μπλοκ συνδέονται σε πολύ λιγότερα σημεία. Αυτό περιορίζει την απόδοση του κβαντικού ανόπτη επειδή περιορίζει τον αριθμό των καταστάσεων που μπορεί να δοκιμάσει ο κβαντικός υπολογιστής για να βρει την ιδανική λύση στο πρόβλημα. Αυτό είναι ένα ξεχωριστό πρόβλημα από τον αριθμό των qubits στο σύστημα (έως 509 από τα πιθανά 512 σε αυτό το μηχάνημα) - είναι ένα ζήτημα του πώς διασυνδέονται τα λειτουργικά qubit 509.

Σύμφωνα με την Google, αυτή η αραιή συνδεσιμότητα επιτρέπει στους κλασικούς υπολογιστές να συμβαδίζουν με το κβαντικό σύστημα του D-Wave. Η εταιρεία γράφει ότι, «Για κάθε επίλυση, υπάρχουν προβλήματα για τα οποία κερδίζει ο κλασικός επιλυτής ή τουλάχιστον επιτυγχάνει παρόμοια απόδοση. Αλλά το αντίστροφο ισχύει επίσης. Για κάθε κλασικό εργαλείο επίλυσης, υπάρχουν προβλήματα για τα οποία το υλικό κάνει πολύ καλύτερα'

Απόηχοι του παρελθόντος

Η τρέχουσα συζήτηση σχετικά με τα πλεονεκτήματα της κβαντικής ανόπτησης και το σχετικό πλεονέκτημα απόδοσης των κλασικών υπολογιστών έναντι του συστήματος D-Wave είναι κάπως παρόμοια με τις συζητήσεις σχετικά με τον ψηφιακό έναντι του αναλογικού υπολογιστή στα μέσα του 20ού αιώνα. Από αυτό το τέλος της ιστορίας, φαίνεται ότι η ψηφιακή τεχνολογία ήταν ένα ασταμάτητο κύμα που απλώς έθαψε παλαιότερες, πιο πρωτόγονες μεθόδους υπολογισμού - αλλά αυτό λάμπει πάνω από το ιστορικό γεγονός.



Έργο κυκλώνας

Εικόνα: Δημοφιλή επιστήμη. Ο γιατρός Frances Baurer με τον αναλογικό υπολογιστή (Project Cyclone)

Οι ηλεκτρονικοί αναλογικοί υπολογιστές ήταν αρχικά πολύ πιο γρήγοροι από τους ψηφιακούς ομολόγους τους. Λειτουργούσαν παράλληλα, ενώ τα ψηφιακά συστήματα εκτελούσαν λειτουργίες διαδοχικά. Ήταν ικανά για υψηλότερα επίπεδα ακρίβειας (0,1% σε σύγκριση με το περιθώριο σφάλματος 1% στα πρώτα ψηφιακά συστήματα). Στο τέλος, οι ψηφιακοί υπολογιστές κέρδισαν αναλογικά - αλλά οι δύο τύποι συστημάτων συνυπάρχουν σε διάφορα επίπεδα για αρκετές δεκαετίες.

Ακριβώς όπως τα πρώιμα ψηφιακά συστήματα αντιστοιχίστηκαν ή ξεπέρασαν από πολλές απόψεις από καλά ανεπτυγμένους αναλογικούς υπολογιστές, είναι πιθανό οι πρώτες κβαντικές υπολογιστικές προσπάθειες της D-Wave να αντιστοιχιστούν ή να ξεπεραστούν από καλά συντονισμένα κλασικά συστήματα. Στην πραγματικότητα, δεδομένων των εκατοντάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων που διατίθενται για την ανάπτυξη σύγχρονων υπολογιστών, θα ήταν εκπληκτικό αν οι επιστήμονες εφευρέσουν μια νέα υπολογιστική λύση ικανή να χτυπήσει τον συμβατικό εξοπλισμό από κάθε άποψη σε λίγα χρόνια.

Copyright © Ολα Τα Δικαιώματα Διατηρούνται | 2007es.com