Заработал первый в Европе квантовый суперкомпьютер с более чем 5000 кубитами

Жаль только, что эта замечательная машина пойдёт не на благое дело, а будет использована для нужд "кибербезопасности и финансового моделирования" -- то есть для взлома шифрования с целью вмешательства в жизнь европейских граждан, репрессий против инакомыслящих, ну и для манипуляций курсом криптовалют.

Под такую требуху можно заманить кучу инвесторов и рубить с них капусту десятилетиями. Хороший проект.

Цитата:

Под такую требуху можно заманить кучу инвесторов и рубить с них капусту десятилетиями. Хороший проект.

ну так в чем проблема ... получается в Сколково и требуху придумать не могут тем паче заманить инвесторов и рубить капусту..

dimitriy7 писал(а):

Жаль только, что эта замечательная машина пойдёт не на благое дело, а будет использована для нужд "кибербезопасности и финансового моделирования" -- то есть для взлома шифрования с целью вмешательства в жизнь европейских граждан, репрессий против инакомыслящих, ну и для манипуляций курсом криптовалют.

Вы так сильно печетесь о европейских гражданах, что отдает душком лицемерия и фарисейства.
Хотя ваши опасения понятны, возможности этой машинки могут быть использованы в разных целях, ох, тогда кому-то не поздоровится.

Квантовые суперкомпьютеры обещают произвести революцию в разработке лекарств, кибербезопасности и финансовом моделировании. Они также оптимизируют прогнозирование погоды и многие другие области, с которыми не справляются классические компьютеры.

Интересно, а квантового превосходства на этом компьютере достигли?
Китай достиг уже.

я так понимаю эти компы заточены под какой-то конкретный алгоритм. ну потому что в данный момент никто не умеет делать универсальные квантовые компьютеры.
вопрос что он делает и зачем он там нужен

Чтобы воспользоваться квантовыми вычислителями, не нужно приобретать сами системы Advantage. Эту задачу решает облачный сервис D-Wave Leap, подписчики которого бесплатно получат доступ к обновлённым функциям.
Наконец, D-Wave подготовила программу поддержки разработчиков приложений для прикладных решений в квантовых вычислениях.
Компания привела примеры использования своих систем. Так, канадский ритейлер Save-On-Foods уже сократил время по оптимизации работы продуктовых магазинов с 25 часов до 2 минут.

Некоторые эксперты считают, что в будущем квантовые суперкомпьютеры смогут помочь в создании лекарств, улучшении безопасности в сети и моделировании финансовых схем. Также они позволят точнее предсказывать погоду и станут шагом на пути к созданию полноценного AI.

Но пока что это лишь красивая теория. Современные квантовые системы недостаточно мощные для всего этого. Например, для взлома шифрования блокчейна Bitcoin за 24 часа понадобится квантовый компьютер на 13 000 000 кубит. А это в тысячи раз больше, чем у канадского пятитысячника.

Владимир Бахур
19 ноября 2019

Компьютер выполнен с применением новой топологии Pegasus, особенностью которой является связанность кубитов с 15 другими «соседними» кубитами. Для сравнения: в предыдущих системах D-Wave, включая нынешний 2000-кубитный флагман на процессоре 2000Q, применялась топология Chimera, где кубиты связаны лишь с шестью другими кубитами.

По аналогии с большинством сообществ разработчиков приложений для квантовых компьютеров, компания делает ставку на взаимодействие программистов в рамках своего квантового облачного сервиса Leap, а также опенсорсной платформы Hybrid.

Оптимизация в рамках гибридного подхода подразумевает создание новых алгоритмов, перекладывающих на квантовый процессор решение лишь той части задач, в которых его использование эффективно, при этом другие части оптимизированы для решения классическими компьютерами. По сути, все современные квантовые компьютеры являются гибридными (смешанными) системами, в которых классическим системам отводится существенная роль.
Гибридная платформа D-Wave Hybrid с открытым исходным кодом уже выложена на GitHub. Платформа призвана решать шесть ключевых задач.

Первая — управление рабочим процессом гибридных вычислений, то есть быстрая разработка гибридных приложений, которые смогут работать с классическими компьютерами, системами D-Wave 2000Q и D-Wave Advantage.

Вторая — применение модульного подхода. Речь идет о создании логических цепей для упрощенного распределения классических и квантовых задач. Они позволят разработчикам синхронизировать работу квантовых и классических компьютеров для максимальной отдачи каждой системы.

Третья задача — декомпозиция проблем. Алгоритмы разбиения больших проблем, которые превышают возможности квантового процессора (QPU), сегментируют их на приемлемые для вычислений фрагменты.
Четвертая — удобная знакомая среда программирования на основе языка Python плюс документация с примерами, что позволит сделать работу без особого погружения в квантовую механику.

Пятая — гибкость решений. Платформа предоставляет ряд законченных примеров гибридных рабочих процессов. Такой подход позволяет разработчикам уточнить, какие именно рабочие процессы лучше подходят для решаемой ими задачи.

Наконец, шестая задача — бесплатный доступ для программистов к облачной квантовой системе D-Wave Leap и прикладной квантовой среде (Quantum Application Environment, QAE). Для работы облачного сервиса Leap уже задействованы квантовые системы 2000Q. Ресурсы включают инструменты обучения, форумы технических специалистов для облегчения совместной работы.

53 против 5000. Чьи кубиты толще?

С точки зрения маркетинга и пиара, анонс 5000-кубитной системы, да еще с таким одиозным названием, выглядит как серьезное событие в отрасли квантовых вычислений. Особенно на фоне последних новостей из IBM об открытии квантового вычислительного центра IBM Quantum Computing Center в Нью-Йорке на базе пяти 20-кубитных и одной 53-кубитной системы.

«Пять тысяч кубитов» звучат гораздо ярче, чем сообщение о недавнем эпохальном событии о достижении «квантового превосходства» компанией Google с использованием 53-кубитной системы на сверхпроводящих элементах. Заметка была опубликована изданием Financial Times на основании внутреннего документа компании.

Под термином «квантовое превосходство» (Quantum supremacy) подразумевают способность квантовых систем производить расчеты задач, с которыми классические компьютеры не могут справиться в принципе или в разумный промежуток времени.
Несмотря на многочисленные тысячи кубитов, системы D-Wave значительно проигрывают «полноценным» квантовым компьютерам с десятками кубитов от других производителей. Проблема в том, что ограничение возможностей квантовых систем D-Wave, работающих на принципе квантового отжига, заложено в самой технологии создания кубитов.

Квантовый отжиг (нормализация) — это класс математических задач. В них используется метаэвристический метод для нахождения глобального минимума заданной функции из заданного списка возможных решений с помощью процесса, использующего квантовые флуктуации. Квантовый отжиг сравним с моделируемым отжигом, где температура определяет вероятность перехода из текущего состояния в состояние с более высокой «энергией».
Ввиду фундаментальных ограничений, квантовые системы D-Wave позволяют решать лишь ограниченный подкласс задач дискретной оптимизации и полностью непригодны для вычислений с применением традиционных квантовых алгоритмов. Тем не менее эти квантовые системы способны производить чрезвычайно эффективные вычисления для многих задач. Например, при анализе генома, вариативности сворачивания белков.

То есть во всех тех задачах, где уместно применение дискретного программирования (оптимизации). Эти решения частично пригодны для решения задач машинного обучения и создания алгоритмов искусственного интеллекта с навыками самообучения. Именно этим занимаются Google и NASA в Лаборатории квантового искусственного интеллекта при исследовательском центре Эймса с помощью системы D-Wave.

В рамках анонса системы Advantage представители D-Wave также заявили, что для квантовых компьютеров компании в настоящее время уже разработано более 150 приложений в таких областях как финансовое моделирование, диспетчеризация авиакомпаний, моделирование выборных процессов, моделирование в квантовой химии, проектирование автомобилей, профилактическое здравоохранение, логистика и др.

Разработчики «полноценных» квантовых процессоров, например IBM, Intel, IonQ, Российский квантовый центр, также делают ставку на гибридные системы с применением классических компьютеров для оптимизации вычислений. Такие коммерческие квантовые компьютеры общего назначения, по прогнозам Deloitte, появятся в 2030-х годах и станут универсальными инструментами для решения большинства задач. Системы D-Wave ввиду своего «врожденного» ограничения на подобную универсальность претендовать не смогут.

О квантовом превосходстве
В октябре 2019 года разработчики Google опубликовали в научном издании Nature статью «Квантовое превосходство с применением программируемого сверхпроводящего процессора» (Quantum supremacy using a programmable superconducting processor). Авторы объявили о достижении впервые в истории квантового превосходства с помощью 54-кубитного процессора «Sycamore», чьи 53 кубита могут работать одновременно. Такая комбинация кубитов обеспечивает работу с более чем девятью квадриллионами переменных (253, или 9 007 199 254 740 992).

Для демонстрации квантового превосходства исследователи подобрали задачу, с которой процессор Sycamore справился за 200 секунд. Согласно утверждению авторов статьи, решение такой же задачи на классическом cуперкомпьютере заняло бы «примерно 10 тысяч лет». Для оценки вычислительных способностей традиционной системы авторы использовали мощности суперкомпьютера Summit и крупного вычислительного кластера Google.

Пыл исследователей из Google поспешили охладить разработчики из IBM. В заметке на страницах блога IBM отмечается, что авторы статьи о квантовом превосходстве недооценили возможности современных суперкомпьютеров, которые могут быть значительно эффективнее при использовании других алгоритмов, нежели приведенный в статье пример.

По оценке экспертов из IBM, подходящий суперкомпьютер с правильным набором алгоритмов, оптимально использующий процессоры, оперативную память и накопители, затратил бы на выполнение подобной задачи «всего» два с половиной дня, но никак не 10 тыс. лет. Таким образом, квантовое превосходство сегодня — понятие условное, разработчикам есть куда стремиться. Конечно, квантовый процессор выполнил специализированную «под него» задачу в тысячи раз быстрее классического. Но вне бенчмаркинга для «доказательства» превосходства квантовых компьютеров таких задач пока не встречается.