商用量子计算机让PC尘埃落定


作者:Jacob Aron(图片来源:D-Wave)第一次,商用量子计算机已经与普通PC进行了对比 - 量子设备将常规机器置于尘埃中 D-Wave是一家总部位于加拿大本拿比的公司,自2011年以来一直在销售量子计算机,尽管评论家们表示怀疑他们的芯片实际上正在利用量子力学的怪异行为那是因为他们使用了一种称为绝热量子计算的非主流方法与经典位,量子位或量子位不同,它可以同时取值0和1,理论上可以提供更快的计算速度要成为真正的量子,量子比特必须通过纠缠的量子特性联系起来在设备运行时无法测量但是在3月份,对D-Wave设备的两次单独测试显示了纠缠的间接证据现在马萨诸塞州阿默斯特学院的Catherine McGeoch是D-Wave的顾问,他们已经完成了计算机的步伐,并表明它可以胜过普通机器 D-Wave硬件旨在解决特定类型的优化问题:通过选择某些变量的值来最小化复杂方程的解这听起来很深奥,但问题出现在许多实际应用中,例如图像识别和机器学习 McGeoch和她在Burnaby的Simon Fraser大学的同事Cong Wang在D-Wave Two计算机上运行了这个问题,该计算机由超导铌环形成439个量子比特他们还尝试使用在高端台式计算机上运行的三种领先算法来解决问题 D-Wave机器比最好的传统算法快约3600倍 McGeoch给每个系统大约半秒钟的时间来找到优化问题的最佳解决方案,并用100个不同的版本重复试验然后,她针对涉及更多变量和更复杂等式的问题进行了实验 D-Wave计算机每次在半秒内找到最佳解决方案这三种常规算法很难跟上100多个变量的问题 CPLEX中最好的三个必须运行半小时才能匹配D-Wave在最大问题上的表现 McGeoch还研究了这些设备如何解决其他两个问题 D-Wave计算机无法直接解决这些问题,因此需要使用额外的软件将其转换为可以处理的形式在这些情况下,D-wave的设备具有较小的优势,但仍然在常规计算机上匹配或超过算法的能力 McGeoch将于下周在意大利伊斯基亚举行的ACM国际计算前沿会议上公布结果数字运算的对峙表明量子计算机的好处可能比我们想象的更早得到利用 “它变得越来越引人注目,”英国布里斯托尔大学的Jeremy O'Brien说 “如果你是一个具有前瞻性的企业,那么你可能会更加强迫真正了解如何使用这些设备”D-Wave的设备仍有可能采用一种奇怪但高度优化的计算方式,而不依赖于此在纠缠中团队将不得不重复实验以确认量子效应 McGeoch表示,速度测试也不太公平,因为通用计算机的性能总是低于专用于解决特定问题的设备 “下一步将是为这项任务构建一个优化的传统处理器,以实现更公平的比较,”O'Brien说 D-Wave的Colin Williams更加确定,指出该公司的设备以与常规算法截然不同的方式找到最佳解决方案在经典系统中,解决方案开始时很差但很快就会改进,然后他们慢慢收敛于最佳答案 D-Wave的计算机几乎可以立即达到最佳解决方案 “我之前从未在经典算法中看到过类似的东西”现在对D-Wave团队来说真正重要的是让客户相信它有一种新型设备可以帮助他们更有效地解决问题威廉姆斯说:“我们宁愿花时间在这一点上开发真实世界的应用程序,而不是把所有时间花在这个学术基准上”更多关于这些主题:
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