D dalgasının (bir) kuantum bilgisayarı olduğuna ve etkili olduğuna dair kanıt var mı?

Kuşkusuz bu alanda bir acemi değilim, ama D-dalgasının (biri) ilginç bir cihaz olmasına rağmen, 1) faydalı ve 2) aslında bir "kuantum bilgisayar" olduğuna dair bazı şüpheler olduğunu okudum.

Örneğin, Scott Aaronson, D dalgasında 'kuantum' bölümlerinin gerçekten yararlı olup olmadığı konusunda şüpheci olduğunu defalarca dile getirdi:

Burada yıllarca tekrar ettiğim gibi, kuantum tutarlılığının gözlenen hızlanmada bir rol oynadığına ya da aslında çeyrekler arasındaki karışıklığın sistemde mevcut olduğuna dair hiçbir kanıtımız olmadığı doğru.

Bu blogdan alıştırın .

Ek olarak, D dalgasına karşı şüphecilikle ilgili Wikipedia bölümü de bir karışıklık.

Yani soruyorum:

1. D dalgasının bir çeşit kuantum tavlama kullandığını iddia ettiğini biliyorum. D-dalgasının, hesaplarında kuantum tavlamayı (etkili) kullanmanın (etkisiz) kanıtı var mı?

2. D dalgasının etkili olduğu kesin olarak gösterildi mi? Değilse, bunu denemek için yapılan çalışmaya net bir genel bakış var mı?

D-Wave'in klasik algoritmalara göre gelişme gösterdiği problemler için hala bir araştırma var. Biri, D-Wave'in bazı örnekleri klasik algoritmalardan kez daha hızlı çözdüğü, ancak asgari ağırlık mükemmel uyumu kullanarak sorunun polinom zamanında çözülebileceğini söylemeyi unuttuğu ortam sıçramalarını hatırlayabilir .$10^8$

Denchev gösteren hızlanma https://arxiv.org/abs/1512.02206$10^8$

Mandra MWPM kullanarak https://arxiv.org/abs/1703.00622

D-Dalgası tarafından kullanılan bazı kuantum etkilerin olduğuna dair bazı kanıtlar var. Özellikle Katzgraber ve ark. D-Wave'i benzetilmiş tavlama ve enerji peyzajında ​​bariyer kalınlığının azaltılmasının etkileri ile karşılaştıran (tünel açmayı daha olası kılmak). Aşağıdaki yazının Şekil 5'te, bariyer kalınlığı azaltılmıştır ve D-Wave problem sınıfında düzelme gösterirken, Simüle edilmiş Tavlama düzelme göstermez.

https://arxiv.org/abs/1505.01545

Tam açıklama: Katzgraber benim doktora danışmanımdı, bu yüzden çalışmalarına en çok aşinayım.

Öte yandan, D-Dalgası konusuna ilişkin, kuantum etkisi olmayan basit bir termal tavlama makinesi olan birkaç yazı olmuştur, özellikle de biraz tarihli olmalarına rağmen, özellikle de Smolin kağıtları.

https://arxiv.org/abs/1305.4904

https://arxiv.org/abs/1401.7087

Daha yakın zamanda Albash ve ark. Rekabetçi bir şekilde çalışmayan kuantum tavlama makinelerinin bir nedeni olarak sonlu sıcaklık tartışıldı.

https://arxiv.org/abs/1703.03871

• D dalgasının (bir) kuantum bilgisayarı olduğuna ve etkili olduğuna dair kanıt var mı?

D-Wave Video - "Biz nasıl biliyoruz ..." hakkında bir açıklama sunar: https://youtu.be/kq9VqR0ZGNc

Bir adyabatik ('analog') bilgisayar olan D-Wave One ile yapabileceğiniz bir benzetme , " güneyi işaret eden araba " ya da " Antikythera mekanizması " dır .

Bu Ars Technica (Kablolu) makalesinde uzun bir açıklama sunulmuştur: " Dijitalleşmek analog kuantum bilgisayarı ölçeklenebilir hale getirebilir ":

• " ... Onlar hemen hemen altında toplanacaktır iki kategoriden. En Laboratuarı olarak, bir denilebilir ne Araştırmacılar çalışmaları dijital kuantum bilgisayar mantık kapılarının kuantum eşdeğeri vardır, ve qubits dayanmaktadır iyi tanımlanmış ve iyi anlaşılmış Kuantum durumları. Diğer kamp, adyabatik kuantum bilgisayarları denilen analog cihazlarla çalışıyor . Bu cihazlarda, kıçlar ayrı ayrı işlemler yapmıyor, ancak kolayca anlaşılan ilk durumdan bir sorunun cevabını sağlayan son duruma sürekli olarak evrimleşiyor "(son alıntı ) veya kuantum tavlaması .

• "Adyabatik kuantum bilgisayarları doğası gereği analog cihazlardır: her bir qubit, diğer tüm qubit'lere ne kadar güçlü bir şekilde bağlandığına bağlıdır. Bu kuplajları bazı başlangıç ​​ve nihai değerler arasında sürekli olarak ayarlayarak hesaplama yapılır. Kuplajdaki küçük hatalar - çevresel etkiler nedeniyle, örneğin — nihai değeri oluşturma ve kaldırma eğiliminde. "

• "Mantıksal işlemleri ve kuantum geçitlerini kullanan dijital kuantum hesaplama, hata düzeltme imkanı sunar. Birden fazla litrede bilgiyi kodlayarak, hataları saptayabilir ve düzeltebilirsiniz. Ne yazık ki, dijital kubitler adyabatik kuantum bilgisayarlarda kullanılanlarla karşılaştırıldığında hassas şeylerdir. ve yeteneği ... ". (Yoğunlaştırılmış bir sürüm istemiyorsanız, makaleyi okuyun).

• “Ya hibrid bir yaklaşım? Bu, Nature dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makalede uluslararası bir araştırmacılar grubu tarafından sorulan soru. Bu, hesaplamanın adyabatik kuantum bilgisayar olarak çalışan kbitler tarafından yapıldığı bir sistemi test etti, ancak adyabatik yarıklar arasındaki bağlantılar, dijital bir saydam ağı üzerinden kontrol edilir, bu sayede adyabatik kuantum hesaplarından aldığınız ölçek ve esneklikten faydalanır, ayrıca bağlantıları gürültüye karşı daha az duyarlı hale getirir. "

Yani evet. Bu bir bilgisayar ve kuantum yöntemleri kullanıyor.

Adyabatik kuantum hesaplama (AQC) hesaplamaları yapmak için adiyabatik teoremi dayanır kuantum bilgisayar şeklidir 1 yakından ilişkilidir, ve kuantum tavlama, bir alt sınıfı olarak kabul edilebilir.

Muhtemelen sonuncusu kadar haksız olan bir başka benzetme, AQC'nin tek hileli bir ponyizm olduğudur . Yapabilecekleriyle sınırlı, ama çabuk ve iyi yapıyor.

• Yani soruyorum:

  D dalgasının bir çeşit kuantum tavlama kullandığını iddia ettiğini biliyorum. D-dalgasının, hesaplarında kuantum tavlamayı (etkili) kullanmanın (etkisiz) kanıtı var mı?

  D dalgasının etkili olduğu kesin olarak gösterildi mi? Değilse, bunu denemek için yapılan çalışmaya net bir genel bakış var mı?

Yapmak için tasarlandığı şeyi yapmak için doğru kullanıldığında etkili olduğuna dair kanıt vardır:

" İle Blockchain platformu kanıtı çalışması analog Hamilton optimisers dayalı " Kirill P. Kalinin, Natalia G. Berloff 2018 27 Şubat göre.

Cambridge Üniversitesi, " Polariton Grafik Simülatörü (Doktoru): Analog Hamilton simülatörü ", Natalia Berloff.

" Kuantum tavlama donanım Performans Damian S. Steiger tarafından"; Bettina Heim, 22 Ekim 2015.

Önemli destekleyiciler ve bazı D-Wave şüphecileri var.

Yorumlarda belirtilen adres endişeleri - Güncelleme: 19 Mart 2018:

": Burada başlıklı Nature.com bir makale olan Triod Manyetik Akı Quanta için " kullanımı açıklar Abrikosov vortekslerin makalede nicelenmiş bilgi bitlerini, daha da açıklık (ya da) tutmak için " nicemlenmiş bilgi biti olarak tek Abrikosov girdaplar ".

Aşırı basitleştirilmiş bir benzetme, kuantum kubitlerinin manyetik çekirdek hafıza gibi (hiç değil) olmasıdır , fark:

• Tek bir manyetik çekirdek bir bit rakamı , bir bit tutar (bir kitaptaki bir harfin bir kısmı gibi, bu nedenle ASCII Alfabesinin tamamı, harf rakamları ve kontrol kodlarının hepsini bir harften daha fazlasını temsil etmek için 8 bit kullanırsınız ). Bir bitin bir durumda veya diğerinde olması gerekir.

• Bir qubit, kuantum mekaniği kullanılarak, qubit'in aynı anda her iki durumun da üst üste binmesine, kuantum hesaplama için temel olan bir özelliğe sahip olmasına izin verir. Bir qbit bir durumda, diğerinde veya her ikisinde olabilir; Steroidler üzerinde triner olarak düşünün , çünkü qubits aynı anda iki hesaplama yapabilir (ve bu yüzden hem karşılaştırılabilir hem de kıyaslanamazlar, her iki durumun bir üst üste binmesi;

Bir x86 işlemciden oldukça farklı olan manyetik belleğin ve kuantum işlemcinin bu görüntüsüne bakın:

Bu videoda, alaka düzeyi ve ispat derecesinin basit bir açıklaması D-Wave tarafından sunulmuştur: "D-Wave Lab Turu Bölüm 3 (3) - D-Dalga İşlemcisi".

https://www.youtube.com/watch?v=AGByZoYUlU0