Rozpoczęła się era kwantowa, dyrektor generalny mówi, że

Cały potencjał obliczeniowy komputerów kwantowych może być jeszcze za wiele lat, ale teraz jest wiele korzyści, które można teraz osiągnąć.

Tak twierdzi Vern Brownell, prezes i dyrektor generalny D-Wave Systems, którego nazwany system kwantowy jest już w drugim pokoleniu.

Rozpoczęty 17 lat temu przez zespół wywodzący się z Kanadyjskiego Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, D-Wave wprowadził w 2010 roku to, co nazywał "pierwszym na świecie komercyjnie dostępnym komputerem kwantowym". Od tego czasu firma podwoiła liczbę kubitów lub bitów kwantowych w swoich maszynach mniej więcej co roku. Dziś jego system D-Wave 2X ma ponad 1000.

[Czytaj dalej: Twój nowy komputer potrzebuje tych 15 bezpłatnych, doskonałych programów]

Firma nie ujawnia pełnej listy klientów, ale Google, NASA i Lockheed-Martin jest na tym wszystkim, mówi D-Wave. W niedawnym eksperymencie Google doniósł, że technologia D-Wave przewyższała konwencjonalną maszynę o 100 milionów razy.

"Jesteśmy na progu tego wieku komputerów kwantowych" - powiedział Brownell. "Wierzymy, że mamy rację, dostarczając możliwości, których nie można uzyskać za pomocą klasycznych komputerów."

Podczas gdy bity używane przez tradycyjne komputery reprezentują dane jako 0s lub 1s, kubity mogą jednocześnie wynosić 0 i 1 do stanu znana jako superpozycja, umożliwiająca nowy poziom wydajności i wydajności. Wyposażeni w tę moc, badacze mogą rozwiązywać problemy, których nie mogli rozwiązać wcześniej - lub tak się dzieje.

"W prawie każdej dyscyplinie zobaczysz, że tego rodzaju komputery robią tego rodzaju efekty" - powiedział Brownell, cytując przykłady takie jak odkrywanie narkotyków i modelowanie klimatu. "Otwiera całkowicie nową skrzynkę narzędziową dla naukowców i programistów."

Firmy mogą już dodawać kwantowe możliwości do swoich obecnych obciążeń, a klienci mają zdalny dostęp do komputerów D-Wave w Kolumbii Brytyjskiej.

IBM ogłosił niedawno swoje własne Możliwości kwantowe, które są dostępne za pośrednictwem chmury.

W coraz większym stopniu dostęp do chmury będzie podstawowym modelem wdrażania dla takich technologii. Komputery kwantowe będą zwykle używane równolegle z systemami konwencjonalnymi, powiedział Brownell. "Niezależnie od tego, czy używasz iPhone'a, komputera stacjonarnego czy czegoś innego, możesz uzyskać dostęp do technologii kwantowej, tak jak każdego innego źródła" - wyjaśnił.

Nie można powiedzieć, że nie ma wyzwań.

"Produkujemy najbardziej skomplikowane układy nadprzewodnikowe na świecie są efektem ubocznym próby zbudowania tych maszyn - powiedział Brownell.

Stworzenie tych układów nie jest żadnym spacerem w parku, a żadne z nich nie działa na wynikowych systemach kwantowych. Aby uzyskać efekty kwantowe, krata D-Wave 2X o pojemności 1000 kubitów jest chłodzona do 0,015 stopnia Kelvina - 180 razy zimniejsza niż przestrzeń międzygwiazdowa. Procesor jest chroniony przed prawie całym ziemskim polem magnetycznym i jest utrzymywany w próżni, z ciśnieniem 10 miliardów razy niższym od powietrza otaczającego.

"Na całym świecie jest wielu ludzi realizujących projekty badawcze na tym poziomie , gdzie działają przez kilka minut, a następnie zapisują swoje wyniki, ale musieliśmy działać 24 godziny na dobę przez 7 lat, "powiedział Brownell. "Lockheed Martin, nasz pierwszy klient, pojawił się w 2010 roku. Jest wiele wyzwań związanych z łączeniem ultra niskich temperatur z poziomem jakości przedsiębiorstwa."

Poza samym sprzętem do obliczeń kwantowych, D-Wave działa również na oprogramowaniu, które wykorzystuje je . Na przykład, opracowano oprogramowanie, które wprowadza funkcje obliczeń kwantowych do algorytmu uczenia maszynowego, aby uzyskać szybsze czasy szkolenia i lepszą dokładność.

"Dodanie obliczeń kwantowych do klasycznych obciążeń zapewni przewagę," Brownell powiedział, powołując się na inne przykłady w tym analiza portfela, rozpoznawanie wzorców i optymalizacja.

Generalnie, gdy użytkownik modeluje problem za pomocą technologii D-Wave, procesor rozważa wszystkie możliwości jednocześnie. Liczne rozwiązania są zwracane użytkownikowi, skalowane, aby pokazać optymalne odpowiedzi.

D-Wave ma tylko garstkę aplikacji referencyjnych, które pokazują klientom, w jaki sposób można wykonać określone zadanie, ale ma nadzieję znacznie rozszerzyć tę liczbę.

"Ludzie nie powinni w ogóle rozumieć fizyki, aby używać tych narzędzi, "Brownell powiedział.

D-Wave i IBM poszły w łeb w łeb w przestrzeni kwantowej w ostatnich latach, i była spora debata nad tym, czy technologie faktycznie spełniają swoje twierdzenia. Co bardziej komplikuje sytuację, firmy stosują bardzo różne podejścia, co utrudnia ich porównywanie.

Deweloperzy, skupieni na jak najszybszym wprowadzeniu produktu na rynek, zdecydowali się na model skoncentrowany na kwantach wyżarzanie, w którym technologia wykorzystuje fluktuacje kwantowe do rozwiązania określonego typu problemu. IBM używa tak zwanego modelu "bramki" lub "obwodu", powiedział Brownell.

Ten model jest "rozsądnie elegancki i ma wiele sensu", powiedział. Mogłoby to również być szerzej stosowane.

"Gówno jest bardzo trudne do wykonania", powiedział. "Podziwiam badania IBM i innych firm, ale zajmie to co najmniej dekadę, zanim pojawi się produkt, który zrobi cokolwiek pożytecznego."

Na przykład technologia, którą ostatnio IBM zaoferował do użytku publicznego, ma pięć kubitów.

"Czy ktokolwiek kiedykolwiek będzie w stanie zbudować model bramy z 10 000 kubitów?" To otwarte pytanie - powiedział Brownell. "Kiedy i kiedy ten model stanie się możliwy do wprowadzenia, będziemy mieli bloki konstrukcyjne na miejscu i będziemy rozwiązywać trudne problemy, zanim ktokolwiek inny."

Jeszcze inne podejście jest znane jako topologiczny model obliczeń kwantowych, i to jest to, Microsoft podjął, powiedział.

"Z teorii jest to bardziej eleganckie, ale będzie wymagało odkrycia nowego rodzaju cząstek, którego żaden fizyk nigdy wcześniej nie widział", powiedział.

Wszystko w wszystko, wciąż jest wiele do zrobienia. Ale podczas gdy kilka konkurencyjnych podejść pozostaje w grze, ostatecznie wszyscy zaangażowani próbują posunąć naprzód kwantowe komputery, powiedział Brownell.

"Dzisiaj jesteśmy na krawędzi" - powiedział. "To bardzo ekscytujący czas, aby znaleźć się w centrum tego wszystkiego."