Как сообщает The Verge, Лаборатория квантового искусственного интеллекта, совместный проект Google, NASA и университетской Ассоциации космических исследований, объявила о соглашении по D-Wave 2X — новому квантовому процессору, который, как ожидается, выйдет в конце 2015 г. В соответствии с документом поисковый гигант и другие партнеры получают право в течение семи лет использовать все новейшие квантовые процессоры производства компании D-Wave.

D-Wave 2X содержит 2048 физических кубитов, из которых 1152 используются для расчетов. В настоящее время Google и NASA используют компьютеры D-Wave Systems предыдущего поколения.

В новом процессоре кубитов в два с лишним раза больше, чем в процессоре предыдущего поколения. И он является самым мощным из созданных на сегодняшний день. Напомним, в основе вычислений квантовых компьютеров лежат принципы квантовой механики. Для работы подобных устройств требуются кубиты — квантовые объекты, которые могут одновременно кодировать логическую единицу и ноль. Это свойство, согласно многочисленным расчетам, может превратить квантовые компьютеры в куда более мощные вычислительные устройства, чем традиционные компьютеры.

Физически современные квантовые процессоры D-Wave 2X включают шесть металлических слоев и в общей сложности около 128 тыс. туннельных переходов Джозефсона. В сравнении с чипами предыдущего поколения они охлаждаются на 40% эффективнее и генерируют на 50% меньше помеховых шумов, что повышает надежность выбора оптимальных результатов. Наличие дополнительных кубитов позволяет выбирать единицы хранения, обладающие наилучшими характеристиками. Специалисты D-Wave не скрывают, что часть кубитов в каждом квантовом процессоре сегодня является бракованной, однако каждый новый процессор гарантированно получит более 1000 работоспособных кубитов.

Примечательно, что для работы кубитов в D-Wave 2X они должны охлаждаться до 15 милликельвинов (-273,135 0С) — температуры, чрезвычайно близкой к абсолютному нулю.

Тестирование показало, что D-Wave 2X до 600 раз быстрее решает задачи оптимизации по сравнению с самым мощным классическим компьютером. А если учитывать загрузку и выгрузку информации, то D-Wave 2X обгоняет обычный компьютер в 15 раз.

Компьютеры на основе кубитов реализуют вероятностные алгоритмы, то есть алгоритмы, в которых ответ дается с некоторой вероятностью. Использование таких компьютеров позволяет в теории решать многие задачи быстрее, чем на классических компьютерах. Например, квантовый алгоритм Шора позволяет раскладывать на множители числа почти так же быстро, как происходит их умножение. Вместе с тем, многие ученые и эксперты пока отказываются считать эти установки «настоящими» квантовыми компьютерами. По их мнению, тесты пока не показывают ожидаемого «квантового» роста производительности по сравнению с обычными компьютерами.

В Google новый квантовый компьютер будет заниматься сложными проблемами оптимизации. Согласно D-Wave, заказчики квантовых процессоров используют их для исследований в следующих областях: распознавание речи, роботизированные космические миссии, управление авиатранспортом и веб-аналитика.

Напомним, в сентябре 2014 г. Google заявляла, что занимается созданием собственных квантовых процессоров. Группа ученых во главе с Джоном Мартинесом из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, приглашенная корпорацией, в апреле представила простейший прототип квантового процессора, который способен оперировать пятью кубитами с высокой степенью надежности. Глава группы за эту работу даже получил Премию Фрица Лондона, присуждаемую за выдающийся вклад в области физики низких температур. Откажется ли Google от создания собственных квантовых процессоров, пока неизвестно.