D-Wave-Quantencomputer: Die intelligente person ‘ s guide

Dieses umfassende Handbuch deckt alles, was Sie wissen müssen über D-Wave Systems’ von Quanten-Computern, Maschinen könnten eines Tages Probleme anzugehen, das wäre unmöglich zu lösen heute.
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Dieses umfassende Handbuch deckt alles, was Sie wissen müssen über D-Wave Systems’ von Quanten-Computern, Maschinen könnten eines Tages Probleme anzugehen, das wäre unmöglich zu lösen heute.

Von Nick Heath | 7. März 2017, 4:52 AM PST

D-Wave Systems’ Quanten-Computer haben das Potenzial, um Probleme zu lösen, dass der Schnellste Supercomputer zur Verfügung, die heute einfach nicht zu knacken.

Aber die Ansprüche der performance-überlegenheit kritisiert worden, wie vorzeitige von einigen Wissenschaftlern, weil D-Wave-Maschinen müssen noch endgültig beweisen sich in der realen Welt.

Finden Sie alles was Sie wissen müssen über die D-Wave-Quantencomputer in dieses “lebende” Artikel, die werden im Laufe der Zeit aktualisiert.

Zusammenfassung

  • Was sind D-Wave-Quantencomputer? Sie sind Maschinen, die zu lösen eine bestimmte Klasse von problem durch die Nutzung der counter-intuitive Verhalten von Materie auf der atomaren Ebene.
  • Warum machen die D-Wave-Quantencomputer eine Rolle? Weil Ihr Potenzial, Probleme anzugehen, die unmöglich wäre, für herkömmliche Rechner praktisch zu lösen, mit Anwendungen reichen von bioscience zur cyber-Sicherheit.
  • Die D-Wave-Quantencomputer beeinflussen? Vor allem große Unternehmen mit tiefen Taschen, wie die D-Wave-Maschine kostet $15m. Jedoch, während die frühen Kunden sind eingeschränkt, die gerne von Lockheed Martin und Google -, D-Welle bietet auch Zugriff auf seine Maschinen über einen cloud-service.
  • Wenn sind D-Wave-Quantencomputer passiert? D-Wave-Pläne weiter zu entwickeln, quantum-Prozessoren, unterstützt von hochkarätigen Investoren und weiterhin Maschinen verkaufen, um die gelegentlichen “early adopter”.
  • Wer sind D-Wave-Quantencomputer’ Konkurrenten? IBM hat versprochen, dass Sie bauen eine 50-qubit quantum computer innerhalb der “nächsten paar Jahren”, mit berichten von Google kann eine ähnliche Maschine sogar noch früher.

Ein Quanten-transistor

Was sind D-Wave-Quantencomputer?

D-Wave-Quantencomputer verwenden sehr unterschiedliche Technologien in Alltag Computer.

Die aktuellen D-Wave-Maschine ist 10 Meter hoch, die Kosten von $15 Millionen und geht Probleme mit “Quanten-transistoren”, winzige Schleifen von Niob gekühlt, um nahe an den absoluten Nullpunkt (-459.6 F) durch flüssiges helium.

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Dieses exotische Architektur ist notwendig für die D-Wave-chips zu nutzen Quanten-Phänomene, die counter-intuitive Art und Weise, dass die Sache verhält sich auf atomarer Ebene.

D-Wave hat gegangen, um diese Längen, weil es glaubt, dass seine Prozessoren haben das Potenzial, Massiv überflügeln klassische Computer, wenn es um die Lösung einer bestimmten Klasse von problem.

Allerdings sind diese Prozessoren auch wesentlich mehr eingeschränkt in der Breite der Probleme, die Sie angehen können, als die general-purpose-Computern heute im Einsatz, mit dem D-Wave-Systeme können nur mit einem bestimmten Typ von Berechnung.

Auch wenn D-Wave nennt seine Systeme “Computer”, John Morton, professor für Nanoelektronik und Nanophotonik an der UCL, sagte, dass nur als Taschenrechner ist nicht ein computer, der D-Wave-system ist nicht ein universeller Quantencomputer.

“Ein Rechner löst eine sehr spezifische Probleme. Viele Leute verwenden es, und Sie können die Taschenrechner, die in vielen unterschiedlichen Branchen”, sagte er.

“Also, wenn D-Wave zeigt Ihnen viele unterschiedliche Branchen, dass könnte ein D-Wave-Maschine gibt es viele Bereiche, dass es verwendet werden kann, aber es bleibt ein spezialisiertes Gerät.”

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Warum machen die D-Wave-Quantencomputer eine Rolle?

Was macht D-Wave-Systeme interessant ist, ist Ihr Potenzial.

Obwohl in einem frühen Stadium der Entwicklung, Organisationen wie die Nasa und Google, Lockheed Martin und dem Los Alamos National Laboratory haben geschält $15m it-Kosten für einen D-Wave-Maschinen.

Das ist, weil D-Wave-Prozessoren kann schließlich Massiv übertreffen klassischen Computern, wenn es um die Lösung einer bestimmten Klasse von mathematischen Problems genannt ungezwungen binäre Optimierung. Ein sehr einfaches Beispiel für diese Art von Optimierungsproblem kann die Herausforderung der Erstellung eines plans für ein Haus, das nahe kommt, um Ihren Traum spec wie möglich, während des Aufenthalts im Rahmen Ihres Budgets.

Als ein Beispiel dafür, wie stark D-Wave-Maschinen könnten eines Tages deklassieren konventionellen Computern, in 2015 einen test von Google gefunden werden, dass die D-Wave-2X-Prozessor wurde 100 Millionen mal schneller als ein klassischer Prozessor läuft ein ähnlicher Vorgang.

Die Bedeutung, die 100-Millionen-speedup umstritten war, auf Grund der tests, die synthetischen und Massiv zugunsten der D-Wave-Prozessor. Aber D-Wave-sagte der test war sinnvoll, denn es zeigte, dass D-Wave, die Grundrechte der Ansatz war gut, die chips waren in der Lage, Nutzung der Phänomene namens quantum Tunneling zu helfen, führen Sie Berechnungen.

Dieser Tunnelbau ist notwendig für die D-Wave-Prozessoren zur Durchführung von Quanten, den Prozess der Suche nach der Mindest-Energie-Zustand für ein system von Teilchen, die nützlich für die Modellierung und die Lösung der Klasse der Optimierung der oben genannten Probleme.

Jedoch, viel von dem Versprechen, die D-Wave-Systeme liegen in Ihrer Zukunft, und es gibt einige, die Zweifel an, ob das Potenzial jemals erreicht wird.

D-Wave ist der am meisten lautstarken Skeptiker wird wahrscheinlich Scott Aaronson, ein informatik-professor an der University of Texas in Austin.

Während die D-Wave hat wiederholt behauptet, seine tests zeigen, seine Prozessoren überlegenheit gegenüber klassischen Pendants für das knacken bestimmte Probleme, Aaronson, sagt, dass, abgesehen von D-Wave jüngsten performance-Forderungen, die noch geprüft, Vergangenheit Aussagen über Leistung führt, wurden entlarvt, und dass in jeder Instanz eine andere klassische Ansatz gefunden wurde, die “eliminiert die behauptete Lücke”.

D-Wave ist noch nicht endgültig nachweisen, die so genannte Quanten-überlegenheit von Ihren Prozessor, die Fähigkeit zur Durchführung einer Berechnung in einer Geschwindigkeit, die klassischen Supercomputer, die keine Hoffnung mehr haben, passende.

Jedoch, Google director of engineering, Hartmut Neven, sagte, dass die Technologie-Giganten ist “optimistisch”, dass die “erheblichen Laufzeit-Gewinne”, demonstriert durch die Verwendung von D-Wave im Test “auf wirtschaftlich relevante Probleme bei Aufgaben, die relevant für die Intelligenz an der Maschine”.

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Die D-Wave-Quantencomputer beeinflussen?

Der binären Optimierung problem, dass D-Wave-Prozessoren excel at hat für praktische Anwendungen in einer Vielzahl von Bereichen.

D-Wave, sagt, dass seine Prozessoren verwendet wurden, im Finanzsektor für den Handel Optimierung der bearbeitungswege, um herauszufinden, wie sich Proteine Falten in den Biowissenschaften, zum erstellen von filtern für Listen, die Sie nie verpassen ein potentieller match — nützlich für security-Dienste überprüfen Terror-Watchlisten, ist für das Auffinden von cyber-security-Bedrohungen in online-traffic, und für die Entwicklung von binären Klassifikatoren in KI und computer vision.

Von besonderem Interesse für D-Wave ist das Potenzial für seine Prozessoren verwendet werden, um die Durchführung der unüberwachten maschinellen Lernens, wo unbeschrifteten Trainings-Daten werden in ein neuronales Netz und die Maschine lernt durch die Identifizierung von mustern.

D-Wave hat bereits experimentierte mit machine learning-on-the-chip, der Einrichtung einer Boltzmann-Maschine, eine Art von stochastischen rekurrenten neuronalen Netzwerk, wie auch als “Quanten-Boltzmann-Maschine”, die Colin Williams, director of business development und strategische Partnerschaften bei D-Wave, gesagt ist “grundlegend von früheren machine-learning-Modelle” und konnte es schließlich erlauben, eine Maschine zu “neue Daten zu generieren, die statistisch ununterscheidbar von der Art der Daten, auf denen es trainiert wurde’.

Williams sagt Voraus, dass schließlich ein D-Wave-basierten machine-learning-Modell ausgebildet werden konnten, zu produzieren neue und überzeugende Kunstwerke im Stil des Malers, es wurde ausgebildet auf oder zu replizieren menschlichen Rede.

D-Wave nicht sehen, seine Maschinen als Ersatz für herkömmliche Rechner, sondern als Ergänzung, für den Umgang mit bestimmten Aufgaben, die vor der übergabe der Arbeit an einem klassischen system.

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Wenn sind D-Wave-Quantencomputer passiert?

Angesichts der Höhe der Zinsen in D-Welle, so scheint es sehr wahrscheinlich, es wird auch weiterhin zur Veröffentlichung von neuen Maschinen für die absehbare Zukunft.

D-Welle ausgelöst hat Millionen von Dollar in die Finanzierung von verschiedenen hochkarätigen Investoren, darunter die Investmentbank Goldman Sachs, In-Q-Tel (der investment-arm des US-Central Intelligence Agency), Bezos Expeditions (der investment-arm von Amazon-Gründer Jeff Bezos) und BDC Capital, Harris & Harris Group, und DFJ.

Auch wenn D-Wave hat nur verkauft einer Handvoll von Quanten-Computern, geht es um Käufer anzulocken, für seine Maschinen, zuletzt cybersecurity-Firma Zeitlichen Defense Systems im Januar 2017.

In der D-Wave ist der Ansicht, dass die core-Technologie in den Mittelpunkt der chip hat sich gezeigt, zu arbeiten und zu merken, seine Versprechen von quantum überlegenheit erfordert das hinzufügen von mehr qubits (Quanten-bits) an den Prozessor und die qubits mehr dicht verbunden.

Gegen Ende des letzten Jahres, der D-Welle startete seine erste 2000 qubit “Quanten-computer”, die 2000Q, die ebenso wie die Verdoppelung der Anzahl der qubits eingeführt, architektonischen Verbesserungen, die die Firma behauptet, geholfen, die Geschwindigkeit bis bestimmte Berechnungen zu 1000-Fach über seinem Vorgänger, und 2.600 x über klassische Computer.

Über die 2000Q, D-Wave hat einen Entwurf für ein “next-generation-chip” mit einer “grundlegend neuen Topologie, basierend auf all den Erfahrungen, die wir schon gelernt haben”, die angeblich beide erhöhen die Konnektivität zwischen qubits erheblich und erlaubt einen D-Wave übertrifft die 10.000-qubit-limit in seiner bisherigen Prozessoren.

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Wer sind D-Wave-Quantencomputer’ Konkurrenten?

Wie bereits erwähnt, ist D-Wave ist kein universeller Quantencomputer und UCL ist Morton sagt Voraus, Sie kann nicht bestehen, bis die 2030s.

Jedoch, verschiedene Unternehmen arbeiten zu schaffen, was Sie behaupten, sind Universelle Quantencomputer. IBM hat sich verpflichtet, es baut eine 50-qubit-Quanten-computer kommerziell verfügbar sein innerhalb der “nächsten paar Jahre”.

Google ist auch angeblich auf dem Weg zu erstellen Sie eine einfache 50-qubit quantum computer bis Ende 2017. Durch einige Schätzungen, wie eine Maschine in der Lage wäre, Probleme zu lösen, die herkömmliche Rechner finden würde, unmöglich. Microsoft ist auch widmen erhebliche Mittel in quantum computing research.

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Über Nick Heath

Nick Heath ist Chefreporter für TechRepublic. Er schreibt über die Technik, die IT-Entscheider wissen müssen über, und die aktuellen Geschehnisse in der europäischen tech-Szene.

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