Kwantowy komputer D-Wave naprawdę działa

Kanadyjska firma D-Wave już parę lat temu ogłosiła stworzenie pierwszego, kwantowego komputera - jednak cały czas ma ona problemy ze znalezieniem klientów, bo dużo osób po prostu nie wierzy, że ich komputer naprawdę działa. Teraz, aby rozwiać wszystkie wątpliwości wzięli go pod lupę naukowcy z University of Southern California, którzy dostali do testów jednostkę będącą własnością koncernu Lockheed Martin. I udało im się potwierdzić, że D-Wave jest prawdziwym komputerem kwantowym.

Problemy D-Wave wzięły się stąd, że firma ta porzuciła standardowy model bramki logicznej - gdyż bardzo trudno jest w nich utrzymać kubity (kwantowe bity) w ich kwantowym stanie - spontanicznie dochodzi do dekoherencji i zachowują się one jak klasyczne bity - przyjmują stan 1 lub 0. Ich maszyna nie jest zatem klasycznym komputerem kwantowym, jaki nadal badacze na całym świecie próbują stworzyć. Nie zachodzi w niej proces kwantowego splątania, lecz (według zapewnień producenta) stosowane jest tak zwane kwantowe wyżarzanie.

Badaczom z USC udało się potwierdzić, że naprawdę dochodzi tam do kwantowego wyżarzania, a nie do "zwykłego" wyżarzania symulowanego. Symulowane wyżarzanie polega na losowym przeszukiwaniu przestrzeni alternatywnych rozwiązań aby wybrać najlepsze - co naukowcy przedstawiają na przykładzie analogii - to tak jakbyśmy chodzili po jakimś terenie - po jego górach i dolinach - w poszukiwaniu  najniższego punktu. W kwantowym wyżarzaniu jednak nie trzeba chodzić po terenie, lecz można niejako poruszać się "przenikając" przez teren - co umożliwia efekt zwany tunelowaniem kwantowym (cząstka może przekroczyć barierę potencjału o wysokości większej niż energia cząstki), dzięki któremu poszczególne kubity są ze sobą połączone - niejako zdają sobie świadomość z tego jakie procesy zachodzą w pozostałych.

Na razie jednak D-Wave nie może być nazwany uniwersalnym komputerem kwantowym - potrafi on rozwiązywać tylko określone zadania optymalizacyjne takie jak na przykład problem komiwojażera. Wygląda ono tak, że komiwojażer musi odwiedzić określoną ilość miast, a oprócz ich położenia znany jest czas, odległość i koszt podróży między nimi. Mając dany punkt startowy A i punkt końcowy B trzeba wyznaczyć najbardziej zoptymalizowaną trasę (innymi słowy minimalny cykl Hamiltona w pełnym grafie ważonym). Oczywiście to tylko przykład, a D-Wave wykorzystując kwantowe wyżarzanie potrafi rozwiązywać podobne, lecz nieskończenie trudniejsze, realne problemy dużo szybciej niż klasyczne komputery.

Zdaniem naukowców z USC w przyszłości powinno udać się wykorzystać podstawy działania D-Wave do stworzenia uniwersalnego komputera kwantowego potrafiącego rozwiązywać dowolne zadania. I w sumie można to uznać za naturalny stan rzeczy - pierwsze komputery też były tylko zaawansowanymi kalkulatorami.

Okazuje się zatem, że Google nie wyrzuciło 15 milionów dolarów w błoto .

Źródło: