D-Wave Systems on kanadalainen yritys, joka on erikoistunut kvanttitietokoneiden rakentamiseen . D-Wave-tietokoneet eivät ole universaaleja kvanttitietokoneita, vaan tiettyihin tehtäviin soveltuvia laskimia [1] . Google , Lockheed Martin ja Temporal Defense Systems sekä NASA ostivat D-Wave-tietokoneita tutkimustarkoituksiin .
Vuodesta 2007 lähtien yritys on ilmoittanut luovansa erilaisia versioita kvanttitietokoneesta: 16 qubit - Orion [2] [3] , 28 qubit marraskuussa 2007 [4] , D-Wave One128 kubitin sirulla toukokuussa 2011 [5] , Vesuvius-prosessorilla 512 kubitilla vuoden 2012 lopussa [6] , yli 1000 kubitilla kesäkuussa 2015 [7] . Yritys sai investointeja useista lähteistä, esimerkiksi 17 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria tammikuussa 2008 [8] , ja hajautettua laskentaa AQUA@home ( Adiabatic QU antum Algorithms ) [9] suoritettiin myös D-Wave adiabaticin optimointialgoritmien testaamiseen. suprajohtavat kvanttitietokoneet . _
Toukokuun 20. päivästä 2011 lähtien D-Wave Systems on myynyt kvanttitietokonetta D-Wave One (128 qubits) 11 miljoonalla dollarilla , mikä ratkaisee vain yhden ongelman - diskreetin optimoinnin [10] . D-Waven asiakkaina on Lockheed Martin (toukokuusta 2011 lähtien), sopimus koskee monimutkaisten laskelmien suorittamista kvanttiprosessoreilla ja sisältää D-Wave One -kvanttitietokoneen ylläpidon [11] .
Tammikuussa 2014 D-Waven tutkijat julkaisivat artikkelin, jossa he raportoivat, että he osoittivat kvanttikoherenssin ja kietoutumisen olemassaolon erillisten kubittien alaryhmien välillä (kooltaan 2 ja 8 elementtiä) käyttämällä kubittitunnelointispektroskopiamenetelmää [12] . prosessori laskelmien aikana [13] .
Kvanttirelaksaation ( quantum annealing ) periaatteella toimivat D-Wave-tietokoneet voivat ratkaista erittäin rajoitetun alaluokan optimointiongelmia, eivätkä ne sovellu perinteisten kvanttialgoritmien ja kvanttiporttien toteuttamiseen [14] (Quantum Annealing [15] ).
Suprajohtavien sirujen käyttölämpötila D-Wave-laitteissa on noin 20 μK, siellä on perusteellinen suojaus ulkoisilta sähkö- ja magneettikentiltä [16] [17] .
Tammikuussa 2017 esitellyn "2000 kubitin" tietokoneen D-Wave 2000Q hinta on 15 miljoonaa dollaria. [18]
D-Wave-tietokoneiden pääarkkitehdin, MSU:sta valmistuneen Pavel Bunykin mukaan yritys kehittää vuonna 2018 4000 kubitin konetta, jossa kubitit on järjestetty 16 kubitin klusteriin. Hän kertoi myös, että yritys kiinnittää merkittävästi huomiota kvanttitietokoneiden soveltamiseen tekoälyn alalla, ja noin neljäsosa yhtiön ohjelmoijista työskentelee tämän tehtävän parissa. [19] [20]
Syyskuussa 2019 D-Wave ilmoitti julkaisevansa 5000 qubit Advantage - kvanttitietokoneen , jonka odotetaan valmistuvan vuonna 2020. [21]
D-Wave esitteli joidenkin ongelmien ratkaisun tietokoneissaan, esimerkiksi hahmontunnistuksen (8. joulukuuta 2009 NIPS - konferenssissa , johon osallistui Hartmut Neven ( [22] . - tunnetusta aminohapposekvenssistä peräisin olevan proteiinin ulottuvuus (elokuu 2012) [23] .
Jotkut tutkijat ovat arvostelleet D-Wave Systemsin kvanttitietokoneita . Joten Massachusetts Institute of Technologyn apulaisprofessori Scott Aaronson totesi vuonna 2012, että D-Wave ei pystynyt todistamaan, että sen tietokone ratkaisee ongelmia nopeammin kuin perinteinen tietokone, eikä myöskään sitä, että käytetyt 128 kubittiä voidaan viedä kvanttisekoittumisen tilaan. . Jos kubitit eivät ole takertuneessa tilassa, tämä ei ole kvanttitietokone [24] .
Toukokuussa 2013 Nova Scotiassa toimiva Amherst Collegen professori Catherine McGeoch ilmoitti tuloksensa vertaamalla Vesuvius -käyttöistä D-Wave One -tietokonetta perinteiseen Intelin mikroprosessoritietokoneeseen . Ensimmäisessä testissä yksi prosessorirakenteeseen hyvin sopiva QUBO -luokan tehtävistä suoritettiin D-Wave One -tietokoneella 0,5 sekunnissa, kun taas Intel-prosessorilla varustettu tietokone kesti 30 minuuttia (3600-kertainen nopeuden lisäys). ). Toisessa testissä ongelman "kääntämiseen" vaadittiin erikoisohjelma D-Wave- tietokoneen kielelle, ja kahden tietokoneen laskentanopeus oli suunnilleen sama. Kolmannessa testissä, joka vaati myös "käännösohjelman", D-Wave One -tietokone ratkaisi 28 tehtävää 33:sta 30 minuutissa, kun taas Intel -pohjainen tietokone löysi ratkaisun vain 9 ongelmaan [25] .
Joulukuussa 2015 Googlen asiantuntijat vahvistivat, että heidän tutkimustensa mukaan D-Wave-tietokone käyttää kvanttiefektejä. Samaan aikaan "1000 kubitin" tietokoneessa kubitit on itse asiassa järjestetty 8 kubitin klusteriin. Tämä mahdollisti kuitenkin 100 miljoonaa kertaa nopeamman suorituskyvyn (verrattuna perinteiseen tietokoneeseen) yhdessä algoritmeista. [26]