Pokazano pierwszy kwantowy komputer

Kanadyjska firma D-Wave Systems Inc. pokazała ponoć pierwszy na świecie kwantowy komputer. Firma zaznaczyła jednak, że jej maszyna ma uzupełnić, a nie zastąpić, obecnie wykorzystywane komputery.

Kwantowy komputer firmy D-Wave, który wykonuje ponoć 64 000 operacji jednocześnie, znajdzie zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie przetwarzane są tak olbrzymie ilości danych, iż tradycyjne komputery nie są w stanie poradzić sobie z nimi w rozsądnym czasie.

Chodzi tutaj o tzw. problemy NP, czyli posiadające niedeterministyczne algorytmy o złożoności wielomianowej. Rozwiązanie takich problemów jest wyjątkowo trudne dla współczesnych komputerów, gdyż każda dodatkowa zmienna oznacza, że istnieją kolejne możliwe rozwiązania tego samego problemu. Każda możliwość musi być wyliczona i porównana z innymi celem znalezienia optymalnego rozwiązania. Komputery kwantowe mają tę przewagę nad obecnie stosowanymi maszynami, że potrafią jednocześnie podać wiele wyników dla takich zadań. Kalkulacje przebiegają więc nieporównywalnie szybciej.

Pierwszymi klientami kanadyjskiej firmy będą więc organizacje działające w obszarach nauk biologicznych, biometryki, logistyki, czy przedsiębiorstwa zarządzające gigantycznymi bazami danych. Prawdopodobnie, przynajmniej początkowo, czas pracy komputera będzie wynajmowany, a wymiana danych i wyników obliczeń będzie odbywała się za pomocą Internetu.

Obecnie przekazano niewiele informacji ponad to, że Orion, bo tak ma nazywać się maszyna, jest pierwszym komputerem kwantowym, który opuścił laboratorium i jest gotowy do działania. Procesor Oriona korzysta z 16 qbitów, czyli bitów kwantowych. Zbudowany jest on z niobu i aluminium przy użyciu tradycyjnych technik litograficznych, a operacje wykonuje po schłodzeniu do temperatury bliskiej zera absolutnego. Dopiero wówczas qbity mogą utrzymać swój stan kwantowy w stanie nienaruszonym, co jest koniecznym warunkiem do przeprowadzenia obliczeń i odczytania wyniku. Przy takiej temperaturze z elektronów obu wspomnianych metali powstają bozony, które pełnią tu rolę kwantowych bitów.

Do wyliczenia każdego z zadań Orion musi być osobno konfigurowany. Gdy jednak jest gotowy do pracy, wykonuje ją w rekordowym czasie.

Firma D-Wave zapowiedziała, że w 2008 rozpocznie sprzedaż kwantowych procesorów.

Tymczasem pojawiły się pierwsze komentarze ekspertów. Część z nich wątpi, czy zaprezentowana maszyna jest na obecnym etapie zdolna do wykonania tak skomplikowanych obliczeń, jak współczesne komputery. Podejrzewają, że może ona przeprowadzać bardzo proste obliczenia.

Seth Lloyd, specjalista od komputerów kwantowych z MIT, stwierdził: "Pozostało jeszcze wiele pytań i domysłów". Dodał przy tym, że "z naukowego punktu widzenia ich osiągnięcie jest bardzo interesujące".

Kwantowy komputer D-Wave nie będzie w stanie łamać szyfrów. A m.in. kryptografia ma być ważnym polem działalności kwantowych komputerów. Kanadyjska firma wykorzystała bowiem łatwiejsze w implementacji tzw. adiabatyczne obliczenia kwantowe. Technika ta polega na schłodzeniu metalu do takich temperatur, by jego elektrony stały się qbitami. Następnie, za pomocą pola magnetycznego, łączy się qubity ze sobą.

Podczas pokazu komputer D-Wave kontrolowany był zdalnie za pomocą laptopa. Maszyna miała rozwiązać trzy zadania: wyszukać strukturę molekularną, pasującą do zadanej molekuły, porozsadzać gości według bardzo skomplikowanego wzoru i ułożyć Sudoku (rodzaj puzzli).

Mariusz Błoński


Wersja do druku

14.02.2007 r.

HDTV w komórce, 11:50

Najmniejsza karta SDHC, 11:49

15.02.2007 r.

ATI R600 w marcu lub kwietniu, 14:11

NVIDIA z nowym demo DX10: Cascades, 14:21