NASA i Google kupiły kwantowy komputer

Zazwyczaj o komputerach kwantowych pisaliśmy w kontekście doniesień naukowych - a to jacyś badacze dokonali przełomu, a to jesteśmy o krok bliżej od takiego urządzenia. Tym razem informacje są dużo bardziej konkretne - Google i NASA zakupiły właśnie tego rodzaju maszynę.

Kosztująca 15 milionów dolarów maszyna stanie w zupełnie nowym laboratorium, które ma powstać w należącym do NASA Ames Research Center. A będzie to komputer D-Wave Two - druga iteracja urządzenia kanadyjskiej firmy D-Wave.

D-Wave swoje pierwsze komputery prezentowało kilka lat temu, lecz naukowcy nie byli przekonani, że one naprawdę działają. Tym bardziej, że D-Wave porzuciło 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.

D-Wave Two nie jest klasycznym komputerem kwantowym, jaki nadal badacze na całym świecie próbują stworzyć. Nie zachodzi w nim proces kwantowego splątania, lecz stosowane jest tak zwane kwantowe wyżarzanie - posiada on specjalny algorytm potrafiący z przestrzeni alternatywnych rozwiązań wybrać najlepsze - w czasie dużo krótszym niż w klasycznych komputerach (tam nazywa się to symulowanym wyżarzaniem).

Kwantowe wyżarzanie 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.

Jako standardowy przykład problemu rozwiązywanego przez taki komputer dużo szybciej jest zagadnienie optymalizacyjne zwane problemem 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).

Komputer D-Wave może porównać wszystkie możliwe rozwiązania problemu naraz zamiast po kolei przechodzić przez każde oceniając jego właściwość, dzięki czemu jest on rozwiązywać podobne, lecz nieskończenie trudniejsze, realne problemy dużo szybciej niż klasyczne komputery.

I to musi faktycznie działać, bo Lockheed Martin - zbrojeniowy gigant, który , ostatnio zaktualizował go do nowszego, 512-kubitowego modelu D-Wave Two.

Z komputera w Ames Research Center nie będzie korzystać tylko NASA i Google - 20% czasu  ma zostać przeznaczone dla innych naukowców, którzy będą mogli zgłosić swoje zainteresowanie w Universities Space Research Agency.

Źródła: , ,