D-Wave Systems es una empresa canadiense especializada en la construcción de computadoras cuánticas . Las computadoras D-Wave no son computadoras cuánticas universales, sino calculadoras adecuadas para ciertas tareas [1] . Las computadoras D-Wave fueron compradas con fines de investigación por Google , Lockheed Martin y Temporal Defense Systems , así como por la NASA .
Desde 2007, la compañía ha anunciado la creación de varias versiones de una computadora cuántica: 16 qubit - Orion [2] [3] , 28 qubit en noviembre de 2007 [4] , D-Wave Onecon un chip de 128 qubits en mayo de 2011 [5] , un procesador Vesuvius con 512 qubits a finales de 2012 [6] , más de 1000 qubits en junio de 2015 [7] . La empresa recibió inversiones de muchas fuentes, por ejemplo, 17 millones de dólares estadounidenses en enero de 2008 [8] , y también se llevó a cabo la computación distribuida AQUA@home ( Adiabatic QU antum Algorithms ) [9] para probar algoritmos de optimización para D-Wave adiabatic Computadoras cuánticas superconductoras .
Desde el 20 de mayo de 2011, D-Wave Systems ha estado vendiendo la computadora cuántica D-Wave One (128 qubits) por $ 11 millones , que resuelve solo un problema: la optimización discreta [10] . Entre los clientes de D-Wave se encuentra Lockheed Martin (desde mayo de 2011), el contrato se refiere a la realización de cálculos complejos en procesadores cuánticos e incluye el mantenimiento de la computadora cuántica D-Wave One [11] .
En enero de 2014, los científicos de D-Wave publicaron un artículo en el que informaban que, utilizando el método de espectroscopia de tunelización de qubits [12] , demostraron la existencia de coherencia cuántica y entrelazamiento entre subgrupos separados de qubits (2 y 8 elementos de tamaño) en el procesador durante los cálculos [13] .
Las computadoras D-Wave que funcionan según el principio de relajación cuántica ( recocido cuántico ) pueden resolver una subclase extremadamente limitada de problemas de optimización y no son adecuadas para implementar algoritmos cuánticos tradicionales y puertas cuánticas [14] (Recocido cuántico [15] ).
La temperatura de funcionamiento de los chips superconductores en los dispositivos D-Wave es de aproximadamente 20 μK, hay un blindaje completo contra los campos eléctricos y magnéticos externos [16] [17] .
El costo de la computadora "2000-qubit" D-Wave 2000Q, presentada en enero de 2017, es de $15 millones [18] .
Según el arquitecto principal de las computadoras D-Wave, el graduado de MSU Pavel Bunyk, en 2018 la compañía está desarrollando una máquina de 4000 qubits, donde los qubits se organizan en grupos de 16 qubits cada uno. También dijo que la empresa presta una atención significativa a la aplicación de computadoras cuánticas en el campo de la inteligencia artificial, y alrededor de una cuarta parte de los programadores de la empresa están trabajando en esta tarea. [19] [20]
En septiembre de 2019, D-Wave anunció el lanzamiento de la computadora cuántica Advantage de 5000 qubits , que se espera para 2020. [21]
D-Wave demostró la solución de algunos problemas en sus computadoras, por ejemplo, el reconocimiento de patrones (8 de diciembre de 2009 en la conferencia NIPS con la participación de Hartmut Neven[22] , el estudio de los tres forma tridimensional de una proteína de una secuencia de aminoácidos conocida (agosto de 2012) [23] .
Las computadoras cuánticas de D-Wave Systems han sido criticadas por algunos investigadores. Entonces, el profesor asociado del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Scott Aaronson , en 2012 afirmó que D-Wave no pudo probar que su computadora resuelva ningún problema más rápido que una computadora convencional, ni que los 128 qubits utilizados puedan entrar en un estado de entrelazamiento cuántico. . Si los qubits no están en un estado entrelazado, entonces no se trata de una computadora cuántica [24] .
En mayo de 2013, la profesora del Amherst College de Nueva Escocia , Catherine McGeoch , anunció sus resultados al comparar la computadora D-Wave One con tecnología Vesuvius con una computadora con microprocesador Intel tradicional . En la primera prueba, una de las tareas de la clase QUBO , muy adecuada para la estructura del procesador, la completó la computadora D-Wave One en 0,5 segundos, mientras que la computadora con el procesador Intel tardó 30 minutos (una ganancia de velocidad de 3600 veces). ). En la segunda prueba, se requirió un programa especial para "traducir" el problema al lenguaje de la computadora D-Wave , y la velocidad de cálculo de las dos computadoras fue aproximadamente igual. En la tercera prueba, que también requirió un programa de "traducción", la computadora D-Wave One resolvió 28 de 33 tareas en 30 minutos, mientras que la computadora basada en Intel encontró una solución para solo 9 problemas [25] .
En diciembre de 2015, los expertos de Google confirmaron que, según su investigación, la computadora D-Wave utiliza efectos cuánticos. Al mismo tiempo, en una computadora de "1000 qubits", los qubits se organizan en grupos de 8 qubits cada uno. Sin embargo, esto hizo posible lograr un rendimiento 100 millones de veces más rápido (en comparación con una computadora convencional) en uno de los algoritmos. [26]