D-Wave plánuje kvantové akcelerátory superpočítačů

Kontraverzní výrobce kvantových zařízení D-Wave doufá, že zájemce o svou technologii najde na trhu se superpočítači. Svoje plány prezentoval na konferenci o superpočítačích SC13, která proběhla před týdnem v Denveru. Během svého vystoupení Colin Williams, vedoucí rozvoje obchodu v D-Wave, řekl: „Jsme tu mimo jiné proto, abychom mezi účastníky konference aktivně hledali partnery. Kvantové technologie nevnímáme jako konkurenci k superpočítačům, ale jako další nástroj v arsenálu uživatelů.“

Zatímco superpočítače (nebo také zařízení HPC – high performance computing) jsou optimalizované pro úlohy, jako je modelování dynamiky tektin nebo analýzy velkých datasetů, kvantové počítače jsou či spíše budou vhodné pro jiné typy úloh, jako jsou diskrétní kombinatorické operace, modelování metodou Monte Carlo nebo strojové učení.

D-Wave chápe svůj kvantový procesor jako jistou formu obrovského koprocesoru pro rozsáhlé systémy HPC. Není určen pro libovolné úlohy, současná verze byla navržená pro skupinu problémů označovaných jako NP-hard (non-deterministic polynominal-time hard). NP-hard formálně patří mezi optimalizační problémy, kde je třeba najít nejlepší řešení rovnic o velkém počtu proměnných, a tedy i možných řešení.

Procesor D-Wave není typickým koprocesorem ani svou velikostí. Většina jeho komponent je umístěna v kontejneru o velikosti malé kůlny, připojeném k podpůrným rackům s klasickými počítači, které připravují vstupní data. Kontejner, pokrytý a chráněný elektromagnetickým stíněním, obsahuje chladící zařízení, které udržuje kvantový procesor při teplotě několika desetin Kelvinů nad absolutní nulou. Vlastní procesor je tvořen kroužky z niobia, tzv. Josephsonovy přechody, jejichž kvantové stavy určuje magnetické pole, a vlastní řešení se realizuje prostřednictvím prohledávání desetitisíců kombinací kvantových stavů a hledáním kombinací o minimální energii.

Procesor D-Wave momentálně ještě oficiálně není nabízen jako komerční řešení, ale po jedné testovací instalaci zakoupila firma Google a úřad NASA, nicméně pořizovací cena nebyla zveřejněna.