Στροφή στους "κβαντικούς υπολογιστες"

Η καναδική D-Wave, η μόνη εταιρεία που παράγει σήμερα κβαντικούς υπολογιστές, απέκτησε νέους πελάτες: το νέο της μοντέλο, το οποίο φέρεται να είναι χιλιάδες φορές ταχύτερο από τα συμβατικά PC σε ορισμένους μαθηματικούς υπολογισμούς, θα χρησιμοποιηθεί στο πλαίσιο μιας συνεργασίας ανάμεσα στη NASA, τη Google και ακαδημαϊκά ιδρύματα.

Το σύστημα D-Wave Two θα εγκατασταθεί στο Εργαστήριο Κβαντικής Τεχνητής Νοημοσύνης στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA στην Καλιφόρνια. Θα χρησιμοποιηθεί για έρευνες στη λεγόμενη μηχανική μάθηση, μια προσέγγιση που επιτρέπει στους υπολογιστές να αναλύουν δεδομένα και να βρίσκουν απαντήσεις σε προβλήματα βασιζόμενοι στην εμπειρία τους.

«Πιστεύουμε μάλιστα ότι η κβαντική μηχανική μάθηση θα μπορούσε να προσφέρει την πιο δημιουργική διαδικασία επίλυσης προβλημάτων βάσει των γνωστών νόμων της φυσικής» αναφέρει η Google στο επίσημο εταιρικό ιστολόγιο.

Κβαντικός υπολογιστής «κάνει σκόνη τα συμβατικά PC»
Ο νέος υπολογιστής θα χρησιμοποιείται κυρίως σε έρευνες της NASA και της Google, ωστόσο το 20% του χρόνου λειτουργίας του θα παραχωρηθεί σε ανεξάρτητους ερευνητές που ενδιαφέρονται να τον χρησιμοποιήσουν.

Μέχρι σήμερα η D-Wave είχε πουλήσει μόνο ένα ακόμα σύστημα, το οποίο ανήκει στον γίγαντα της αεροδιαστημικής Lockheed Martin και βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες.

Η NASA και η Google αποφάσισαν να αγοράσουν το νέο σύστημα έπειτα από τη διενέργεια τεστ που έδειξαν ότι ο D-Wave Two είναι 3.600 φορές ταχύτερος από ένα γρήγορο PC στην επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων.

Από το bit στο qubit

Στους σημερινούς υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1», και τα δεδομένα αποθηκεύονται ως ακολουθίες των δύο αυτών ψηφίων.

Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit, το οποίο μπορεί να λαμβάνει τιμές «0», «1» ή και τα δύο μαζί ταυτόχρονα, χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται διεμπλοκή.

Και το φαινόμενο αυτό επιτρέπει στους κβαντικούς υπολογιστές να εξετάζουν ταυτόχρονα πολλές πιθανές λύσεις σε ένα πρόβλημα.

Ορισμένοι ερευνητές έχουν πάντως αμφισβητήσει ότι οι υπολογιστές της D-Wave όντως αξιοποιούν το φαινόμενο της διεμπλοκής -αν και δύο πρόσφατα, ανεξάρτητα τεστ στα συστήματά της έδωσαν έμμεσες τέτοιες ενδείξεις.

Ο D-Wave Two, ο οποίος διαθέτει 512 qubit, διαφέρει από τους συμβατικούς υπολογιστές σε ένα ακόμα χαρακτηριστικό: εγκαταλείπει τις «λογικές πύλες» των σημερινών τσιπ, οι οποίες έχουν αποδειχθεί ασταθείς στα κβαντικά συστήματα, και ακολουθεί τη λεγόμενη «αδιαβατική» προσέγγιση στον χειρισμό των qbit.

Ο σχεδιασμός του κβαντικού υπολογιστή απαιτεί ωστόσο από τους προγραμματιστές να δίνουν στα προς επίλυση προβλήματα μια συγκεκριμένη μαθηματική μορφή.

Συγκεκριμένα, ο D-Wave Two είναι σχεδιασμένος για την επίλυση «προβλημάτων βελτιστοποίησης», στα οποία ο υπολογιστής πρέπει να υπολογίσει τις τιμές ορισμένων παραμέτρων έτσι ώστε μια μαθηματική εξίσωση να ικανοποιεί ένα μεγάλο αριθμό κριτηρίων.

Η D-Wave δεν αποκαλύπτει πόσο τιμάται το τελευταίο της μοντέλο, σύμφωνα όμως με ανεπίσημες πηγές το κόστος ήταν περίπου 15 εκατομμύρια δολάρια.

Η NASA και η Google δεν διευκρίνισαν πότε θα τεθεί το σύστημα σε λειτουργία.