备受争议的量子设备制造商D-Wave希望为其尖端技术在高性能计算(HPC)市场找到立足之地。
约押杰克逊
D-Wave的业务发展总监Colin Williams与超级计算机管理者谈论量子计算
在上周于丹佛举行的SC13超级计算大会上，D-Wave的业务发展总监Colin Williams向系统管理员发出了直接呼吁。
威廉姆斯说:“我们来这里与你们交谈的原因之一是，我们正在积极寻找高性能计算领域的合作伙伴。”“我们认为量子计算不是与高性能计算的竞争，而是与高性能计算人员的大量协同作用的潜力。”
Williams说，管理人员应该把“量子计算看作是你兵工厂中的一个新工具”。
而HPC机适用于任务，如计算流体动力学或大规模分析，量子计算机是最适合于其他类型的工作，如离散组合操作，蒙特卡罗抽样和机器学习，他说。
每一项新技术需要一个试验场，一个地方测试它如何工作在每天的日常使用。d波认为，其量子处理器是一种巨大的协处理器的大型HPC系统，一个致力于将采取传统的电脑望而却步长时间来执行某些任务。威廉姆斯称这种做法“量子加速的HPC。”
尽管已经理论化了几十年，量子计算大部分还没有被商业化。D-Wave可能是唯一一家提供基于量子力学的产品的公司，也就是说，基于量子力学的一些独特定律怎么回事，在微观水平上运行。
d波还没有提供一个通用的量子计算机，而是提供了一个系统，它做什么威廉姆斯所谓的“量子退火”。它被设计成执行一组问题难以经典计算机来执行，称为NP困难（非确定性多项式时间硬）的问题。NP难的问题非正式地称为优化问题，在他们试图找到问题的大量的变量中的最佳整体解决方案，因此，可能的解决方案。
D-Wave于1999年在不列颠哥伦比亚省推出，并于2011年发布了第一款商用128-量子位计算设备，随后又推出了目前的512-量子位的D-Wave 2。谷歌购买了D-Wave 2，并对系统进行了图像识别测试美国国家航空航天局。威廉姆斯没有说的d-Wave 2个的成本是多少，但表示它可以被租赁而非购买。
甲量子位，或量子位，是量子等效于经典计算一点。不同于传统的位，它可以是一个1或0，一个量子位可以同时按住a 1和a 0同时，称为叠加。所以512个量子位可以容纳2至计算线程的第512电源。
不同于传统的计算机，但是，这些线程不能单独看 - 他们必须共同研究作为一个单元。其结果是，量子计算机是适合“非常不同的问题，”威廉姆斯说。
该公司RAN试点项目，以展示如何的量子退火可以在超级计算任务的帮助。两者都是优化问题。
在与一个工程公司合作的一个项目中，D-Wave系统设计了一个供水管网，其中包括一系列将安装在一个小镇上的水管。
这项任务涉及在成本(水管越大，安装成本就越高)和为每个终端用户提供理想水压之间找到最佳平衡。Williams说，D-Wave方法能够找到一个比工程公司自己设计的方案更优的方案。
另一项试验涉及一家医院的放疗优化。这项任务包括找到最佳的方法来定位辐射束，以便它们杀死病人体内最大数量的癌细胞，同时将对健康细胞的损害降至最低。
对于一个协同处理器，D-Wave 2是很大的。大多数组件都被安置在一个小棚子大小的盒子里，盒子里有一排古典电脑，用来向盒子里输入信息。
盒子本身被包裹在射频屏蔽里，里面有一个稀释冰箱，里面有一个量子处理器和一个低温恒温器，可以让处理器的温度保持在绝对零度以上约20米的温度，这比星际空间的温度低1500倍。
“这是寂静主义的一个，在宇宙中任何地方最冷的地方，”威廉姆斯说。
处理器本身是由铌，软金属，通过约瑟夫森结连接成阵列的环向上 - 一个类型的耦合器。每个环路保持量子位与每个量子位的状态被由磁场读取。
为了解决一个问题，用户将要解决的问题转换成一个NP-hard问题，这个NP-hard问题可以由机器本身解决。这涉及到将工作重铸为可以产生一系列值(包括最小值)的函数。
当问题被运行，此系统施加的磁场跨越量子比特，将它们放入一个叠加，从而创造所有可能的答案的一个问题。然后，磁场被移除，并且量子位回到自己的尽可能低的能源，其工作是筛选出次优值。
“每个不同的解决方案对应不同的能量。你试图找到解决办法，或比特流，具有最低的能量在这片山水，”威廉姆斯说。这种方法是在传统电脑的传统方法不同的“探索表面”的问题，而量子计算机“隧道通过这一景观的山丘”找到了问题的最佳答案，他说。然后，此过程重复10000次，和一系列结果被送回经典计算机作为一个比特流。
d-Wave的量子计算机可以用迭代的方式传统的超级计算机工作，威廉姆斯建议。超级计算机可创建一组使用从该量子系统的输出的模拟的，其中判断溶液是最有效的。然后，它可以返回该信息的量子计算机，这反过来又可以调整自己的公式和运行新一轮的测试。
在他的谈话，威廉姆斯承认，d-Wave的技术产生了很多怀疑鉴于大多数其他努力，生产出量子计算机已经导致能够机扯皮只有量子比特屈指可数。
“我们必须从人做量子学术界计算不同的设计理念，”威廉姆斯说。
Williams将D-Wave的方法描述为一种自上而下的方法，该公司将设计一个一定尺寸的量子处理器，比如512量子位元，然后迅速修改设计以解决其缺点。这不同于试图设计一个完美的单量子位处理器，并从那里推进工作的方法。
“学术界正专注于制造理想的量子计算机。我们不是有意识地决定这么做的。”
威廉姆斯夸口说，d波正在击败摩尔定律。该公司计划明年推出1024量子位处理器，2015年将推出2048量子位处理器。Williams说，系统拥有的量子位越多，它能解决的问题就越复杂。
押杰克逊涵盖了企业软件和通用技术重大新闻进行在IDG新闻服务。在推特上关注约押@Joab_Jackson。约押的电子邮件地址是Joab_Jackson@idg.com