D-Wave Systems är ett kanadensiskt företag som specialiserat sig på att bygga kvantdatorer . D-Wave-datorer är inte universella kvantdatorer, utan miniräknare lämpliga för vissa uppgifter [1] . D-Wave-datorer köptes för forskningsändamål av Google , Lockheed Martin och Temporal Defense Systems samt NASA .
Sedan 2007 har företaget tillkännagivit skapandet av olika versioner av en kvantdator: 16 qubit - Orion [2] [3] , 28 qubit i november 2007 [4] , D-Wave Onemed ett 128-qubit-chip i maj 2011 [5] , en Vesuvius-processor med 512 qubits i slutet av 2012 [6] , över 1000 qubits i juni 2015 [7] . Företaget fick investeringar från många källor, till exempel 17 miljoner US-dollar i januari 2008 [8] , och distribuerad dator AQUA@home ( Adiabatic Qu antum Algorithms ) [ 9] utfördes också för att testa optimeringsalgoritmer för D-Wave adiabatic supraledande kvantdatorer . _
Sedan den 20 maj 2011 har D-Wave Systems sålt kvantdatorn D-Wave One (128 qubits) för 11 miljoner dollar , vilket bara löser ett problem - diskret optimering [10] . Bland kunderna till D-Wave finns Lockheed Martin (sedan maj 2011), kontraktet gäller utförandet av komplexa beräkningar på kvantprocessorer och inkluderar underhåll av kvantdatorn D-Wave One [11] .
I januari 2014 publicerade D-Wave-forskare en artikel där de rapporterade att de med hjälp av qubit-tunnelspektroskopimetoden [ 12] bevisade förekomsten av kvantkoherens och intrassling mellan separata undergrupper av qubits (2 och 8 element i storlek) i processor under beräkningar [13] .
D-Wave-datorer som arbetar på principen om kvantavslappning ( quantum annealing ) kan lösa en extremt begränsad underklass av optimeringsproblem, och är inte lämpliga för att implementera traditionella kvantalgoritmer och quantum grindar [14] (Quantum Annealing [15] ).
Driftstemperaturen för supraledande chips i D-Wave-enheter är cirka 20 μK, det finns en grundlig avskärmning från externa elektriska och magnetiska fält [16] [17] .
Kostnaden för "2000-qubit"-datorn D-Wave 2000Q, som introducerades i januari 2017, är 15 miljoner dollar. [18]
Enligt chefsarkitekten för D-Wave-datorer, MSU-utexaminerade Pavel Bunyk, utvecklar företaget under 2018 en 4000-qubit-maskin, där qubits är organiserade i kluster med 16 qubits vardera. Han sa också att företaget ägnar stor uppmärksamhet åt tillämpningen av kvantdatorer inom området artificiell intelligens, och ungefär en fjärdedel av företagets programmerare arbetar med denna uppgift. [19] [20]
I september 2019 tillkännagav D-Wave lanseringen av kvantdatorn Advantage på 5000 qubit , som förväntas förväntas under 2020. [21]
D-Wave demonstrerade lösningen av vissa problem på sina datorer, till exempel mönsterigenkänning (8 december 2009 på NIPS- konferensen med deltagande av Hartmut Neven[22] , studien av de tre -dimensionell form av ett protein från en känd aminosyrasekvens (augusti 2012) [23] .
D-Wave Systems kvantdatorer har kritiserats av vissa forskare. Så docent vid Massachusetts Institute of Technology Scott Aaronson 2012 konstaterade att D-Wave inte kunde bevisa att dess dator löser några problem snabbare än en konventionell dator, eller att de 128 qubits som används kan föras in i ett tillstånd av kvantintrassling . Om qubits inte är i ett intrasslat tillstånd, så är detta inte en kvantdator [24] .
I maj 2013 tillkännagav den Nova Scotia - baserade professorn Catherine McGeoch från Amherst College sina resultat genom att jämföra Vesuvius -driven D-Wave One- dator med en traditionell Intel- mikroprocessordator . I det första testet slutfördes en av uppgifterna i QUBO- klassen , väl lämpad för processorstrukturen, av D-Wave One- datorn på 0,5 sekunder, medan datorn med Intel-processorn tog 30 minuter (en 3600 gångers hastighetsökning ). I det andra testet krävdes ett speciellt program för att "översätta" problemet till D-Wave- datorns språk och beräkningshastigheten för de två datorerna var ungefär lika stor. I det tredje testet, som också krävde ett "översättningsprogram", löste D-Wave One- datorn 28 av 33 uppgifter på 30 minuter, medan den Intel- baserade datorn hittade en lösning för endast 9 problem [25] .
I december 2015 bekräftade Googles experter att D-Wave-datorn enligt deras forskning använder kvanteffekter. Samtidigt, i en "1000-qubit"-dator, är qubits faktiskt organiserade i kluster med 8 qubits vardera. Detta gjorde det dock möjligt att uppnå 100 miljoner gånger snabbare prestanda (jämfört med en konventionell dator) i en av algoritmerna. [26]