D-Wave Systems er en canadisk virksomhed med speciale i at bygge kvantecomputere . D-Wave computere er ikke universelle kvantecomputere, men lommeregnere egnet til visse opgaver [1] . D-Wave-computere blev købt til forskningsformål af Google , Lockheed Martin og Temporal Defense Systems samt NASA .
Siden 2007 har virksomheden annonceret skabelsen af forskellige versioner af en kvantecomputer: 16 qubit - Orion [2] [3] , 28 qubit i november 2007 [4] , D-Wave Onemed en 128-qubit-chip i maj 2011 [5] , en Vesuvius-processor med 512 qubits i slutningen af 2012 [6] , over 1000 qubits i juni 2015 [7] . Virksomheden modtog investeringer fra mange kilder, for eksempel 17 millioner amerikanske dollars i januar 2008 [8] , og distribueret computer AQUA@home ( Adiabatic Qu antum Algorithms ) [9] blev også udført for at teste optimeringsalgoritmer for D-Wave adiabatic superledende kvantecomputere . _
Siden 20. maj 2011 har D-Wave Systems solgt kvantecomputeren D-Wave One (128 qubits) for 11 millioner dollars , hvilket kun løser ét problem - diskret optimering [10] . Blandt D-Waves kunder er Lockheed Martin (siden maj 2011), kontrakten vedrører udførelse af komplekse beregninger på kvanteprocessorer og omfatter vedligeholdelse af D-Wave One kvantecomputeren [11] .
I januar 2014 publicerede D-Wave-forskere en artikel, hvori de rapporterede, at ved hjælp af qubit-tunnelspektroskopimetoden [ 12] beviste de eksistensen af kvantekohærens og sammenfiltring mellem separate undergrupper af qubits (2 og 8 elementer i størrelse) i processor under beregninger [13] .
D-Wave computere, der opererer efter princippet om kvanterelaksation ( kvanteudglødning ) kan løse en ekstremt begrænset underklasse af optimeringsproblemer, og er ikke egnede til at implementere traditionelle kvantealgoritmer og kvanteporte [14] (Quantum Annealing [15] ).
Driftstemperaturen for superledende chips i D-Wave enheder er omkring 20 μK, der er en grundig afskærmning fra eksterne elektriske og magnetiske felter [16] [17] .
Prisen på "2000-qubit"-computeren D-Wave 2000Q, der blev introduceret i januar 2017, er $15 millioner. [18]
Ifølge chefarkitekten for D-Wave-computere, MSU-kandidat Pavel Bunyk, udvikler virksomheden i 2018 en 4000-qubit-maskine, hvor qubits er organiseret i klynger på 16 qubits hver. Han sagde også, at virksomheden lægger stor vægt på anvendelsen af kvantecomputere inden for kunstig intelligens, og omkring en fjerdedel af virksomhedens programmører arbejder på denne opgave. [19] [20]
I september 2019 annoncerede D-Wave udgivelsen af 5000-qubit Advantage - kvantecomputeren , som forventes at være i 2020. [21]
D-Wave demonstrerede løsningen af nogle problemer på deres computere, for eksempel mønstergenkendelse (8. december 2009 på NIPS- konferencen med deltagelse af Hartmut Neven[22] , undersøgelsen af de tre -dimensionel form af et protein fra en kendt aminosyresekvens (august 2012) [23] .
D-Wave Systems kvantecomputere er blevet kritiseret af nogle forskere. Så lektor ved Massachusetts Institute of Technology Scott Aaronson i 2012 udtalte, at D-Wave hverken kunne bevise, at dens computer løser problemer hurtigere end en konventionel computer, eller at de 128 brugte qubits kan indgå i en tilstand af kvantesammenfiltring . Hvis qubits ikke er i en sammenfiltret tilstand, så er dette ikke en kvantecomputer [24] .
I maj 2013 annoncerede professor Catherine McGeoch , der er baseret på Amherst College i Nova Scotia , sine resultater, der sammenligner Vesuvius -drevet D-Wave One- computer med en traditionel Intel - mikroprocessorcomputer . I den første test blev en af opgaverne i QUBO -klassen , velegnet til processorstrukturen, udført af D-Wave One- computeren på 0,5 sekunder, mens computeren med Intel-processoren tog 30 minutter (en 3600 gange hastighedsforøgelse) ). I den anden test krævedes der et særligt program til at "oversætte" problemet til D-Wave- computerens sprog, og beregningshastigheden på de to computere var nogenlunde ens. I den tredje test, som også krævede et "oversættelse"-program, løste D-Wave One- computeren 28 ud af 33 opgaver på 30 minutter, mens den Intel -baserede computer kun fandt en løsning på 9 problemer [25] .
I december 2015 bekræftede Google -eksperter , at D-Wave-computeren ifølge deres forskning bruger kvanteeffekter. På samme tid, i en "1000-qubit" computer, er qubits faktisk organiseret i klynger på 8 qubits hver. Dette gjorde det dog muligt at opnå 100 millioner gange hurtigere ydeevne (sammenlignet med en konventionel computer) i en af algoritmerne. [26]