Je komerční kvantový počítač skutečně kvantový?  
Adiabatický kvantový počítač D-Wave se už pár let prodává, stále ale není úplně jasná jeho skutečná povaha. Teď sice zvládl výpočty jednoduchých Ramseyho čísel, ale upřímně, je kvantový anebo není?

 

Zvětšit obrázek
512 qubitový procesor. Kredit: D-Wave Systems.



 

Zvětšit obrázek
Vim van Dam, nemá D-Wave v lásce. Kredit: UCSB.

Kanadská společnost D-Wave Systems z Burnaby v Britské Kolumbii dne 13. února 2007 v kalifornském Mountain View poprvé veřejně předvedla prototyp Orion, počítač se 16 qubitovým supravodivým adiabatickým kvantovým počítačovým procesorem. Na této podivuhodné technologii pak v D-Wave Systems dál pracovali a od roku 2011 nabízejí první komerčně dostupné kvantové počítače v historii, se 128 qubitovým procesorem. Už od samotného počátku ale kvantové počítače D-Wave čelí tvrdé opozici části kvantových vědců. Umesh Vazirani z Kalifornské univerzity v Berkeley už v roce 2007 napsal, že očekávání kolem kvantových počítačů D-Wave pramení z nepochopení studie „Síla adiabatických kvantových výpočtů“, jejímž je spoluautorem. Ve skutečnosti prý ani pokročilé typy počítačů D-Wave nebudou ve výpočtech lepší než běžný mobil. V roce 2008 zase Wim van Dam z Kalifornské univerzity v Santa Barbaře prohlásil, že není vůbec jasné, co kvantový počítač dělá či nedělá, a že zákazníci kupují zajíce v pytli.

 

Až do května 2011 byl koncept D-Wave kritizován, že zatím nikdo neprokázal jeho kvantovou povahu. Pak přišel článek v Nature, který přiměl kritiky souhlasit, že počítače D-Wave mají přinejmenším některé vlastnosti, které jsou nezbytné pro kvantové výpočty. Pochyby ale tehdy úplně neutichly, protože se nevyjasnilo, jestli v zařízeních D-Wave dochází ke kvantovému entanglementu či nikoliv.

Zvětšit obrázek
D-Wave Two. Kredit: D-Wave Systems.

A jasno není ani teď. Nedávno se objevila studie, podle níž obyčejný křemíkový počítač brutálně deklasoval kvantový D-wave se 128 qubitovým procesorem, když použil klasickou metaheuristiku na řešení přesně takového problému, pro jaké byl navržen D-Wave. Nicméně, mnozí lidé kvantovým počítačům D-Wave stále věří a dávají jim šanci. NASA, Google a Universities Space Research Association (USRA) v květnu 2013 spustili laboratoř Quantum Artificial Intelligence Lab s 512 qubitovým počítačem D-Wave Two. V kalifornském Amesově výzkumném centru by měla přispět k výzkumu strojového učení i dalších aplikací pokročilých počítačových technologií.

 

Zvětšit obrázek
Graf vysvětlující teorém známých a cizinců z pole působnosti Ramseyho teorie. Kredit: Claudio Rocchini.

Další test reálnosti kvantových výpočtů nedávno s kolegy učinil Frank Gaitan z Laboratoře pro přírodní vědy Marylandské univerzity v College Parku. V rámci doposud nejrozsáhlejší aplikace vědecky smysluplných adiabatických kvantových výpočtů naučili počítač D-Wave algoritmus pro řešení takzvaných Ramseyho čísel. Jde o náročné optimalizační výpočty v rámci Ramseyho teorie, která se zabývá studiem podmínek, za nichž se z moře neuspořádaných vztahů vynoří řád. Gaitan a spol. uspěli a D-Wave vysypal pár Ramseyho čísel, všechny kritiky tím ale opět nepřesvědčili. Van Dam se ozval s tím, že výběr Ramseyho čísel pro předvedení kvantových schopností D-Wave nebyl právě nejšťastnější. Prý to ve skutečnosti nebyly až tak složité výpočty a D-Wave je mohl přelouskat, aniž by byl skutečným kvantovým počítačem. Navíc, nepočítal žádná doposud neznámá Ramseyho čísla. Podle Vam Dama je to jako prohlásit, že máte auto, které se řídí samo, dotlačit ho na vršek kopce a pak ho nechat sjet po rovné silnici dolů. Bylo to skutečné autonomní auto, anebo ne? Gaitan a spol doufají, že se leccos objasní v roce 2015, kdy by se měly objevit počítače se 2048 qubitovými kvantovými procesory.

 

 

 


Literatura

Wired 2. 10. 2013, Physical Review Letters 111: 130505, Wikipedia (D-Wave Systems, Ramsey theory).

 

Datum: 04.10.2013 15:50
Tisk článku

Kvantový doktor - Goswami Amit
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 279 Kč
cena: 248 Kč
Kvantový doktor
Goswami Amit

Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




















Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace