Він мав стати передвісником майбутнього – суперкомп'ютер компанії «D-Wave Systems». «Ера квантових обчислень почалася», – підкреслює канадський стартап на домашній сторінці в Інтернеті. Впродовж багатьох років рекламують, що саме він створить перший у світі комерційний квантовий комп'ютер. Минулого року Google і НАСА купили чарівний ящик, вартістю 10 млн. доларів, в надії, що така машина вирішуватиме так звані оптимізаційні задачі швидше, ніж звичайне програмне забезпечення. Але сучасне дослідження заставляє засумніватися, чи гіпотетичний квантовий комп'ютер заслужив свою славу.
Група експертів на чолі з Матіасом Троєром з Федеральної вищої технічної школи Цюріха порівняла комп'ютер компанії «D-Wave» з класичними суперкомп'ютером. Робота кидає тінь на твердження, що система «D-Wave» використовуватиме закони квантової механіки для того, щоб швидше здійснювати розрахунки. Наразі в процесі складних розрахунків учені не зафіксували жодних доказів швидкісної переваги, яку обіцяє квантовий ефект, – пишуть дослідники в «Science».
Комп'ютер канадців мусив би досягнути найвищого показника вирішення задач оптимізації. Тобто, це машина, призначена для одного завдання, вона не має нічого спільного з тими квантових комп'ютерами, які ламають коди шифрування. Прикладом задачі оптимізації є проблема комівояжера, який мусить відвідати дванадцять міст України, але хоче їздити найкоротшим шляхом. Для математиків це подібне до розв’язання рівняння з комплексними коефіцієнтами; сформулювати його можна за допомогою так званого гамільтоніана квантової системи.
Комп'ютер «D-Wave» перетворив ці рівняння на біг з перешкодами: на мікрочіп канадці вмонтували крихітні надпровідникові петлі. Напрямок, в якому по них циркулює струм, визначають бінарні числа 0 та 1. Окремі ланки на чіпі задіяні в конфігурації, яка відповідає бінарному формулюванні гамільтоніана. Після короткого проміжку часу струм в петлях починає рухатися так, що вся система потребує мінімальної енергії. З орієнтації петель роблять вихідне рівняння. Фізики називають це адіабатичним обчисленням. Комп'ютер D-Wave мав би бути швидшим, ніж звичайні комп'ютери, адже в ньому струм між окремими петлями може текти вільніше – завдяки так званому тунелюванню у квантовій механіці.
Але дослідження на старіших версіях машини не надали чітких доказів того, що такі ефекти відіграють роль в системі «D-Wave». Рік тому команда на чолі з Матіасом Троєром опублікувала статтю, в якій описувала результати випробовування машини «D-Wave» 128 бітами. Дослідження не виявило жодних переваг у швидкості в порівнянні з класичним системним забезпеченням.
Тим не менше, припускали, що покращення стануть помітними тоді, коли йтиметься про більше бітів. І це знову ж таки перевірили науковці на чолі з Матіасом Троєром. Але навіть з 503 надпровідниковими спіралями у складних обчислювальних завданнях чіп «D-Wave» не виривається вперед за показниками швидкості, вони майже такі ж, як і в звичайних комп'ютерів, що користуються алгоритмами оптимізації.
Науковці все ще не хочуть цілком відкидати можливість, що в комп’ютері «D-Wave» квантові ефекти таки відіграють роль. Але результат їхніх експериментів став «глушником» для компанії «D-Wave», – пише Матіас Троєр. – «Ще надто рано для остаточного вироку. Може, тести зафіксують збільшення швидкості при виконанні задач іншого типу». Google і НАСА вже це виясняють.
Зреферувала Соломія КРИВЕНКО
Оригінал за посиланням http://www.spektrum.de
24.06.2014