Ang D-Wave ay nag-aalok ng unang pampublikong access sa isang kabuuan ng computer – TechCrunch


Sa labas ng crop ng mga cranes ng konstruksiyon na ngayon tuldok sa maliwanag, downtown greenways ng Vancouver, sa isang walang-katuturang park na pang-negosyo na nagpapaalala sa iyo ng higit pa sa mga dentista at mga naghahanda ng buwis, ay isang maliit na tanggapan ng gusali na kabilang sa D-Wave. Ang opisina na ito – squat, angular at sun-dappled isang kamakailang cool na umaga ng taglagas – ay natatangi sa na naglalaman ito ng isang walang katapusang koleksyon ng mga parallel universes.

Itinatag noong 1999 ni Geordie Rose, ang D-Wave ay nagtrabaho sa kamag-anak na hindi karaniwan sa mga problema sa esoterik na nauugnay sa quantum computing. Nang si Rose ay isang mag-aaral sa PhD sa University of British Columbia, lumipat siya sa isang takdang-aralin na nakabalangkas sa isang kompanya ng kuwantum ng kompyuter. Ang kanyang guro sa entrepreneurship noong panahong iyon, si Haig Farris, ay natagpuan ang mga ideya ng mga batang pisisista na nakapagpapatibay na magbigay sa kanya ng $ 1,000 upang bumili ng computer at isang printer upang mag-type ng isang plano sa negosyo.

Ang kumpanya ay kumunsulta sa mga akademya hanggang 2005, nang magpasiya si Rose at ang kanyang pangkat na mag-focus sa pagbuo ng magagamit na mga computer na quantum. Ang resulta, ang Orion, ay inilunsad noong 2007, at ginamit upang pag-uri-uriin ang mga molekula ng gamot at maglaro ng Sodoku. Ang negosyo ngayon ay nagbebenta ng mga computer para sa hanggang $ 10 milyon sa mga kliyente tulad ng Google, Microsoft at Northrop Grumman.

"Kami ay nakatutok sa paggawa ng quantum praktiko praktikal mula sa araw ng isa. Noong 2010 nagsimula kaming nag-aalok ng remote cloud access sa mga customer at ngayon, mayroon kaming 100 na maagang application na tumatakbo sa aming mga computer (70 porsiyento nito ay itinayo sa cloud), "sabi ni CEO Vern Brownell. "Sa pamamagitan ng gawaing ito, sinabi sa amin ng aming mga customer na nangangailangan ng higit pa kaysa sa pag-access lamang sa tunay na quantum hardware upang makinabang mula sa quantum computing. Upang bumuo ng isang tunay na ecosystem ng kabuuan, milyon-milyong mga developer ang nangangailangan ng access at mga tool upang makapagsimula sa kabuuan. "

Ngayon ang kanilang mga computer ay nagtataya ng mga pattern ng panahon at mga tsunami, pag-optimize ng mga ad ng hotel ad, paglutas ng mga kumplikadong problema sa network at, salamat sa isang bagong, open-source platform, maaaring makatulong sa iyo na sumakay sa kabuuan ng wave ng programming computer.

Sa loob ng kahon

Kapag nagpunta ako upang bisitahin ang D-Wave binigyan nila kami ng walang uliran access sa loob ng isa sa kanilang mga quantum machine. Ang mga kompyuter, na tungkol sa sukat ng isang lagusan ng hardin, ay may isang yunit ng kontrol sa harap na namamahala sa temperatura pati na rin ang sistema ng pag-queue upang isalin at ipaalam ang mga problema na ipinadala ng mga gumagamit.

Sa loob ng makina ay isang tubo na, kapag kumpleto ang pagpapatakbo, ay naglalaman ng maliit na maliit na sobrang pinalamig sa 0.015 Kelvin, o -459.643 degrees Fahrenheit o -273.135 degrees Celsius. Ang buong sistema ay kamukha ng isang bagay mula sa Death Star – isang silindro ng dalisay na data na dapat ma-access ng mga bayani sa pamamagitan ng paglalakad sa isang maliit na pintuan sa gilid ng isang jet-black cube.

Medyo nakakapanabik na makita ang kakaibang maliit na maliit na tilad sa loob ng sobrang pinalamig na tahanan nito. Habang pinanatili ng rebolusyong kompyuter ang predileksiyon nito patungo sa mga chip room-temperature, ang mga kakaiba at natatanging machine na ito ay isang koneksyon sa isang kahaliling takdang panahon kung saan ang physics ay nakipagbuno sa pagsusumite upang gawin ang ilang mga tunay na kapansin-pansin na mga bagay.

At ngayon kahit sino – mula sa mga bata hanggang PhD sa lahat ng nasa pagitan – ay maaaring subukan ito.

Sa karagatan

Ang pag-aaral sa programa ng isang quantum computer ay tumatagal ng oras. Dahil ang processor ay hindi gumagana tulad ng isang klasikong unibersal na computer, kailangan mong sanayin ang maliit na tilad upang magsagawa ng mga simpleng pag-andar na maaaring gawin ng iyong sariling cellphone sa loob ng ilang segundo. Gayunman, sa ilang mga kaso, natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga chips ay maaaring makalabas ng mga klasikong computer sa pamamagitan ng 3,600 beses. Ang trade-off na ito – ang kilusan mula sa kilala sa hindi kilala – ay kung bakit ang D-Wave ay nakalantad sa kanilang produkto sa mundo.

"Nagtayo kami ng Leap upang magbigay ng milyon-milyong mga developer ng access sa quantum computing. Nagtayo kami ng unang kabuuan ng kapaligiran ng application upang ang anumang software developer na interesado sa quantum computing ay maaaring magsimulang magsulat at magpatakbo ng mga application – hindi mo kailangan ang malalim na kaalaman sa kabuuan upang makapagsimula. Kung alam mo ang Python, maaari kang bumuo ng mga application sa Leap, "sabi ni Brownell.

Upang makapagsimula sa kalsada sa quantum computing, itinayo ng D-Wave ang platform ng Leap. Ang Leap ay isang open-source toolkit para sa mga developer. Kapag nag-sign up ka nakatanggap ka ng isang minuto ng halaga ng oras ng yunit ng pagpoproseso ng quantum na kung saan, dahil ang karamihan sa mga problema ay tumatakbo sa milliseconds, ay higit pa sa sapat upang magsimulang mag-eksperimento. Ang mga tagapamahala ng queue ay nag-upo sa iyong code at nagpapatakbo nito sa pagkakasunud-sunod na natanggap at ang mga sagot ay lumabas halos agad-agad.

Maaari kang mag-code sa QPU gamit ang Python o sa pamamagitan ng mga notebook ng Jupiter, at pinapayagan ka na kumonekta sa QPU gamit ang isang token ng API. Matapos isulat ang iyong code, maaari kang magpadala ng mga utos nang direkta sa QPU at pagkatapos ay output ang mga resulta. Ang mga programa ay kasalukuyang medyo esoteriko at nangangailangan ng isang pangunahing kaalaman sa programming quantum ngunit, dapat itong matandaan, ang mga klasikong programming computer ay isang beses na nakakatakot sa karaniwang gumagamit.

Na-download ko at pinatatakbo ang karamihan sa mga demonstrasyon nang walang sagabal. Ang mga demonstrasyon na ito – mga programa sa pagpapaunlad, mga generators ng network at iba pa – ay talagang binago ang mga konsepto ng mga klasikal na programming sa mga tanong sa quantum. Sa halip na iterating sa pamamagitan ng isang listahan ng mga kadahilanan, halimbawa, ang quantum computer ay lumilikha ng isang "parallel universe" ng mga sagot at pagkatapos ay nagko-collapse ang bawat isa hanggang sa ito ay nakakahanap ng tamang sagot. Kung ito tunog kakaiba ito dahil ito ay. Ang mga mananaliksik sa D-Wave ay nagpakilala sa lahat ng oras tungkol sa kung paano isipin ang iba't ibang proseso ng quantum computer. Nakikita ng isang kampo ang pisikal na pagpapatupad ng isang quantum computer upang maging mas mabilis na pamamaraan para sa mga sagot. Ang iba pang mga kampo, mismo ay nakahanay sa mga ideya ni Propesor David Deutsch na ipinakita sa The Beginning of Infinity, nakikita ang napakaraming posibleng permutasyon ng isang computer na kabuuan ay maaaring tumawid bilang katibayan ng mga parallel universe.

Ano ang hitsura ng code? Mahirap basahin nang walang pag-unawa sa mga pangunahing kaalaman, isang katotohanan na ang mga inhinyero ng D-Wave ay nakatuon sa nag-aalok ng online na dokumentasyon. Halimbawa, sa ibaba ay ang karamihan sa factoring code para sa isa sa kanilang mga demo program, isang bit ng code na maaaring mabawasan sa mga limang linya sa isang klasiko computer. Gayunpaman, kapag gumana ang function na ito ng isang processor ng kabuuan, ang buong proseso ay tumatagal ng millisecond kumpara sa mga minuto o oras.

Klasiko

# Program sa Python upang mahanap ang mga kadahilanan ng isang numero

def print_factors (x):

print ("Ang mga kadahilanan ng", x, "ay:")
para sa ako sa saklaw (1, x + 1):
kung x% i == 0:
print (i)

num = 320

#num = int (input ("Magpasok ng isang numero:"))

print_factors (num)

Quantum

@qpu_ha
def factor (P, use_saved_embedding = True):

################################################## ##################################################

################################################## ##################################################

construction_start_time = time.time ()

validate_input (P, range (2 ** 6))

csp = dbc.factories.multiplication_circuit (3)

bqm = dbc.stitch (csp, min_classical_gap = .1)

p_vars = [‘p0’, ‘p1’, ‘p2’, ‘p3’, ‘p4’, ‘p5’]

fixed_variables = dict (zip (reverse (p_vars), "{: 06b}". format (P)))
fixed_variables = {var: int (x) para sa (var, x) sa fixed_variables.items ()}

para sa var, halaga sa fixed_variables.items ():
bqm.fix_variable (var, halaga)

log.debug ('bqm oras ng pagtatayo:% s', time.time () – construction_start_time)

################################################## ##################################################

################################################## ##################################################

sample_time = time.time ()

sampler = DWaveSampler (solver_features = dict (online = True, name = 'DW_2000Q. *'))
_, target_edgelist, target_adjacency = sampler.structure

kung use_saved_embedding:

mula sa factoring.embedding embeddings import
embedding = embeddings[sampler.solver.id]
iba pa:

embed = minorminer.find_embedding (bqm.quadratic, target_edgelist)
kung bqm at hindi pag-embed:
itaas ang ValueError ("walang natagpuang pag-embed)"

bqm_embedded = dimod.embed_bqm (bqm, embed, target_adjacency, 3.0)

kwargs = {}
kung 'num_reads' sa sampler.parameters:
kwargs[‘num_reads’] = 50
kung 'answer_mode' sa sampler.parameters:
kwargs[‘answer_mode’] = 'Histogram'
tugon = sampler.sample (bqm_embedded, ** kwargs)

tugon = dimod.unembed_response (tugon, pag-embed, source_bqm = bqm)

sampler.client.close ()

log.debug ('pag-embed at sampling oras:% s', time.time () – sample_time)

"Ang industriya ay nasa isang punto sa pagbabago ng tono at lumipat kami sa kabila ng teoretikal, at sa praktikal na panahon ng mga aplikasyon ng kabuuan. Panahon na upang buksan ito hanggang sa mas matalinong, mausisa na mga developer upang maitayo nila ang unang app ng quantum killer. Ang kumbinasyon ng mabilis na access sa live na quantum computer, kasama ang mga gamit, mapagkukunan, at isang komunidad, ay sisingilin, "sabi ni Brownell. "Sa hinaharap ng Leap, nakikita natin ang milyun-milyong mga developer na gumagamit nito upang magbahagi ng mga ideya, matuto mula sa isa't isa at magbigay ng open-source code. Ito ang uri ng collaborative community developer na sa tingin namin ay hahantong sa amin sa unang kuwantum killer app. "

Ang mga tao sa D-Wave ay lumikha ng isang bilang ng mga tutorial pati na rin ang isang forum kung saan ang mga gumagamit ay maaaring matuto at magtanong. Ang buong proyekto ay tunay na ang una sa uri nito at nangangako ng wala nang pag-access sa kung ano ang halaga sa nakikinita sa hinaharap ng computing. Nakita ko ang maraming teknolohiya sa mga nakaraang taon, at walang lubos na kinokopya ang kakaibang frisson na nauugnay sa pag-plug sa isang computer na kabuuan. Tulad ng teletype at green-screen terminal na ginagamit ng mga unang hacker tulad ng Bill Gates at Steve Wozniak, ang D-Wave ay nagbukas ng isang kakaibang bagong mundo. Kung paano natin ito sinasaliksik sa atin.