Google Quantum Computer Works

搜索引擎认为D-Wave机器已确认其操作原理

量子计算机是基于量子效应运行的计算机。利用量子叠加和量子纠缠的不同寻常的性质，可以大大提高生产率。它可以增长几个数量级。这种增长可以在许多具有知识的工作领域中提供新的机会：人工智能系统，各种过程的仿真和预测。

因此，许多政府研究实验室和IT巨头对此领域都非常感兴趣。例如，IBM和Microsoft从事量子计算。 Google也不落后。 2013年，搜索引擎从D-Wave购买了一台量子机器。这家加拿大初创公司将其产品展示为世界上第一台商用量子计算机。问题在于科学家们不确定D-Wave芯片是否真的使用量子效应来进行计算。 12月8日，Google 宣布对此事已经确认。

2013年，Google 从D-Wave 购买了一台量子机器。该计算机安装在加利福尼亚州山景城的美国宇航局艾姆斯研究中心。两年来，研究人员研究了量子退火方法的机理及其应用的可能性。 D-Wave设备的操作引起了量子物理学专家的争议：他们无法一致地得出结论：设备确实如所述运行，并且可以达到预期的计算速度。

例如，怀疑论者是Matthias Troyer。来自苏黎世瑞士高等学校的物理学家质疑这种机器的速度。在研究了早期的D-Wave芯片之后，他的小组得出的结论是，微电路与传统计算机相比没有任何特殊的优势。

现在，谷歌声称他们有证据。比较了D-Wave机器和具有单个处理器的常规计算机的性能。创建了一项特殊任务来证明计算能力上的显着优势。量子计算机处理它的速度比平常快一亿倍。该图显示了运行量子蒙特卡罗方法（QMC）和


用量子D波机进行模拟退火（SA）。在右侧，当接近1000个二进制变量时，优势达到10 ⁸。

但是，即使是量子实验室的负责人Hartmut Neven也承认可以以常规计算机胜出或至少处于相同水平的方式来优化此任务。量子机器遵循量子退火的原理，而传统的计算机使用模拟退火。人们可以使用Neven自己称之为D-Wave机器设计中的错误的东西。谷歌表示，所示的测试仍然很重要，因为将来普通的计算机将不再具有优势。它会在下一代量子机器中消失。

在 Arxiv.orgGoogle已根据这项研究结果发表了一篇科学论文。但是到目前为止，尚无任何评论。随后将发表科学期刊。将来，研究人员希望改善量子计算机的某些特性。例如，有必要增加量子位之间的连接的密度和准确性以及它们的连通性。量子位不仅可以成对互动，而且可以更大范围地互动。D-Wave 2系列芯片中量子位之间的连接示意图。




量子计算机的发展有可能使Google产品变得更好：有些任务无法用常规计算机解决。但这只是遥远的前景。开发和实施此类解决方案将花费数年。目前，D-Wave机器非常昂贵，需要大量的液氮来冷却，而且并不通用。他们只能解决一组非常具体的任务。这些任务到底是什么？

arXiv：1510.202206 [quant-ph]

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387761/