Computación cuántica, sistemas D-wave

Computación cuántica

Computación cuántica, sistemas D-wave como funcionan

Computación cuántica

Para acelerar la computación, las computadoras cuánticas se conectan directamente con un tejido inimaginablemente vasto de la realidad: el extraño y contraintuitivo mundo de la mecánica cuántica.

Computación cuántica

En lugar de almacenar información utilizando bits representados por 0 o 1 como lo hacen las computadoras digitales convencionales, las computadoras cuánticas usan bits cuánticos, o qubits, para codificar información como 0, 1 o ambos al mismo tiempo. Esta superposición de estados -junto con otros fenómenos mecánicos cuánticos de enredos y túneles- permite a las computadoras cuánticas manipular enormes combinaciones de estados a la vez.

Cómo funcionan los sistemas D-Wave

En la naturaleza, los sistemas físicos tienden a evolucionar hacia su estado de energía más bajo: los objetos se deslizan hacia abajo de las colinas, las cosas calientes se enfrían, y así sucesivamente. Este comportamiento también se aplica a los sistemas cuánticos. Para imaginar esto, piense en un viajero que busca la mejor solución encontrando el valle más bajo en el paisaje energético que representa el problema.

Los algoritmos clásicos buscan el valle más bajo colocando al viajero en algún punto del paisaje y permitiendo que el viajero se mueva según las variaciones locales. Aunque generalmente es más eficiente moverse cuesta abajo y evitar escalar colinas que son demasiado altas, tales algoritmos clásicos son propensos a llevar al viajero a valles cercanos que pueden no ser el mínimo global. Por lo general, se requieren numerosos ensayos, y muchos viajeros comienzan sus viajes desde diferentes puntos.

Por el contrario, el recocido cuántico comienza cuando el viajero ocupa simultáneamente muchas coordenadas gracias al fenómeno cuántico de la superposición. La probabilidad de estar en cualquier coordenada dada evoluciona suavemente a medida que avanza el recocido, aumentando la probabilidad alrededor de las coordenadas de los valles profundos. El túnel cuántico le permite al viajero atravesar colinas, en lugar de verse obligado a escalarlas, reduciendo la posibilidad de quedar atrapado en valles que no son el mínimo global. El enredo cuántico mejora aún más el resultado permitiendo que el viajero descubra correlaciones entre las coordenadas que conducen a valles profundos.

Programación de un sistema D-Wave

El sistema D-Wave tiene una API web con bibliotecas cliente disponibles para C / C ++, Python y MATLAB. Esto les permite a los usuarios acceder fácilmente a la computadora como un recurso en la nube a través de una red.

Para programar el sistema, un usuario asigna un problema a una búsqueda del “punto más bajo en un vasto paisaje”, que corresponde al mejor resultado posible. La unidad de procesamiento cuántico considera todas las posibilidades simultáneamente para determinar la energía más baja requerida para formar esas relaciones. Las soluciones son valores que corresponden a las configuraciones óptimas de los qubits encontrados, o los puntos más bajos en el paisaje energético. Estos valores se devuelven al programa de usuario a través de la red.

Debido a que una computadora cuántica es probabilística más que determinista, la computadora devuelve muchas respuestas muy buenas en un corto período de tiempo: miles de muestras en un segundo. Esto proporciona no solo la mejor solución encontrada sino también otras alternativas muy buenas entre las que elegir.

Los sistemas D-Wave están destinados a ser utilizados para complementar las computadoras clásicas. Hay muchos ejemplos de problemas en los que una computadora cuántica puede complementar un sistema HPC (computación de alto rendimiento). Si bien la computadora cuántica es adecuada para la optimización discreta, por ejemplo, el sistema HPC es mejor en simulaciones numéricas a gran escala.

Descargue este documento técnico para obtener más información sobre la programación de una computadora cuántica D-Wave.

Capacidades Computación cuántica
El producto estrella de D-Wave, la computadora cuántica D-Wave 2000Q de 2000 quits, es la computadora cuántica más avanzada del mundo. Se basa en un tipo novedoso de procesador superconductor que utiliza la mecánica cuántica para acelerar el cálculo de manera masiva. Es el más adecuado para abordar los problemas de optimización complejos que existen en muchos dominios, tales como:

Computación cuántica

Mejoramiento
Aprendizaje automático
Muestreo / Monte Carlo
Reconocimiento de patrones y detección de anomalías
La seguridad cibernética
Análisis de imagen
Análisis financiero
Verificación y validación de software / hardware
Bioinformática / investigación del cáncer

 

Articulos Relacionados Computación cuántica

LOS 5 MEJORES MITOS SOBRE INTERNET

MICROPROCESADORES Y SUS PARTES – EL FUTURO

NECTOME UNA EMPRESA PLANEA EMBALSAMAR LOS CEREBROS DE PERSONAS MORIBUNDAS.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *

%d bloggers like this: