D-Wave cung cấp truy cập công khai đầu tiên cho một máy tính lượng tử
 |
| Học lập trình viên |
Được thành lập vào năm 1999 bởi Geordie Rose, D-Wave đã làm việc trong sự tối tăm tương đối về các vấn đề bí truyền liên quan đến điện toán lượng tử. Khi Rose là một sinh viên tiến sĩ tại Đại học British Columbia, ông đã chuyển sang một nhiệm vụ đã vạch ra một công ty điện toán lượng tử. Giáo viên khởi nghiệp của ông vào thời điểm đó, Haig Farris, đã tìm thấy những nhà vật lí trẻ đầy ý tưởng đủ hấp dẫn để đưa ông ta 1.000 đô la để mua một máy tính và một máy in để lập một kế hoạch kinh doanh.
Công ty đã tham khảo ý kiến với các viện nghiên cứu cho đến năm 2005, khi Rose và nhóm của ông quyết định tập trung xây dựng các máy tính lượng tử có thể sử dụng được. Kết quả, Orion, được phóng vào năm 2007 và được sử dụng để phân loại các phân tử thuốc và chơi Sodoku. Doanh nghiệp hiện bán máy tính lên đến 10 triệu đô la cho các khách hàng như Google, Microsoft và Northrop Grumman.
“Chúng tôi đã tập trung vào việc thực hiện tính toán lượng tử thực tế từ ngày đầu tiên. Vào năm 2010, chúng tôi đã bắt đầu cung cấp truy cập đám mây từ xa cho khách hàng và ngày nay, chúng tôi có 100 ứng dụng ban đầu chạy trên máy tính của chúng tôi (70% trong số đó được xây dựng trên đám mây), ”CEO Vern Brownell cho biết. “Thông qua công việc này, khách hàng của chúng tôi đã nói với chúng tôi rằng phải mất nhiều hơn là chỉ tiếp cận với phần cứng lượng tử thực sự để hưởng lợi từ việc tính toán lượng tử. Để xây dựng một hệ sinh thái lượng tử thực sự, hàng triệu nhà phát triển cần truy cập và các công cụ để bắt đầu với lượng tử. ”
Bây giờ máy tính của họ đang mô phỏng các mô hình thời tiết và sóng thần, tối ưu hóa hiển thị quảng cáo khách sạn, giải quyết các vấn đề phức tạp về mạng và nhờ nền tảng nguồn mở mới, có thể giúp bạn điều khiển làn sóng lượng tử của lập trình máy tính.
Bên trong hộp
Khi tôi đến thăm D-Wave, họ đã cho chúng tôi quyền truy cập chưa từng có vào bên trong một trong những cỗ máy lượng tử của họ. Các máy tính, có kích thước khoảng một nhà kho, có một bộ điều khiển ở mặt trước để quản lý nhiệt độ cũng như hệ thống xếp hàng để dịch và truyền đạt các vấn đề được gửi bởi người dùng.
Bên trong máy là một ống mà khi hoạt động hoàn toàn, có một con chip nhỏ được làm lạnh siêu đến 0,005 Kelvin, hoặc -459,643 độ F hoặc -273,135 độ C. Toàn bộ hệ thống trông giống như một cái gì đó trong Death Star - một hình trụ của dữ liệu thuần túy mà các anh hùng phải truy cập bằng cách đi qua một cánh cửa nhỏ ở phía bên của một khối lập phương đen.
Thật là vui khi thấy con chip nhỏ kì quặc này bên trong ngôi nhà siêu mát mẻ của nó. Khi cuộc cách mạng máy tính duy trì sự ưu tiên của nó đối với các chip nhiệt độ phòng, những cỗ máy kỳ quặc và độc nhất này là kết nối với một dòng thời gian thay thế nơi vật lý được đấu vật để làm một số điều thực sự đáng chú ý.
Và bây giờ bất cứ ai - từ trẻ em đến tiến sĩ cho tất cả mọi người ở giữa - có thể thử nó.
Vào đại dương
Học lập trình một máy tính lượng tử cần có thời gian. Vì bộ vi xử lý không hoạt động như một máy tính phổ thông cổ điển, bạn phải đào tạo chip để thực hiện các chức năng đơn giản mà điện thoại di động của bạn có thể thực hiện trong vài giây. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các chip này có thể hoạt động tốt hơn các máy tính cổ điển khoảng 3.600 lần. Sự đánh đổi này - sự chuyển động từ cái đã biết đến cái chưa biết - là lý do tại sao D-Wave tiếp xúc sản phẩm của họ với thế giới.
“Chúng tôi đã xây dựng Leap để cung cấp cho hàng triệu nhà phát triển truy cập vào tính toán lượng tử. Chúng tôi xây dựng môi trường ứng dụng lượng tử đầu tiên để bất kỳ nhà phát triển phần mềm nào quan tâm đến tính toán lượng tử đều có thể bắt đầu viết và chạy các ứng dụng - bạn không cần kiến thức lượng tử sâu để bắt đầu. Nếu bạn biết Python, bạn có thể xây dựng các ứng dụng trên Leap, ”Brownell nói.
Để bắt đầu trên đường đến điện toán lượng tử, D-Wave đã xây dựng nền tảng Leap. Các Leap là một bộ công cụ mã nguồn mở cho các nhà phát triển. Khi bạn đăng ký, bạn nhận được giá trị đơn vị xử lý lượng tử trong một phút, do hầu hết các sự cố chạy trong mili giây, là quá đủ để bắt đầu thử nghiệm. Người quản lý hàng đợi xếp hàng mã của bạn và chạy nó theo thứ tự nhận được và câu trả lời được nhổ ra gần như ngay lập tức.
Bạn có thể viết mã trên QPU bằng Python hoặc thông qua sổ ghi chép Jupiter và nó cho phép bạn kết nối với QPU bằng mã thông báo API. Sau khi viết mã của bạn, bạn có thể gửi lệnh trực tiếp đến QPU và sau đó xuất kết quả. Các chương trình hiện nay khá bí truyền và yêu cầu kiến thức cơ bản về lập trình lượng tử nhưng, nên nhớ, lập trình máy tính cổ điển đã từng gây khó khăn cho người dùng trung bình.
Tôi đã tải xuống và chạy hầu hết các cuộc biểu tình mà không gặp khó khăn gì. Những cuộc biểu tình này - các chương trình bao thanh toán, máy phát mạng và những thứ tương tự - về cơ bản đã biến các khái niệm về lập trình cổ điển thành các câu hỏi lượng tử. Thay vì lặp qua một danh sách các yếu tố, ví dụ, máy tính lượng tử tạo ra một "vũ trụ song song" của các câu trả lời và sau đó sụp đổ từng câu trả lời cho đến khi nó tìm ra câu trả lời đúng.
Nếu điều này nghe có vẻ kỳ quặc thì đó là vì nó. Các nhà nghiên cứu tại D-Wave tranh luận mọi lúc về cách tưởng tượng ra các quá trình khác nhau của một máy tính lượng tử. Một trại thấy việc thực hiện vật lý của một máy tính lượng tử chỉ đơn giản là một phương pháp nhanh hơn để trả lời câu trả lời. Các trại khác, chính nó phù hợp với ý tưởng của Giáo sư David Deutsch trình bày trong The Beginning of Infinity, thấy số lượng hoán vị có thể có của một máy tính lượng tử có thể đi ngang như bằng chứng về vũ trụ song song.
Mã trông như thế nào? Thật khó để đọc mà không hiểu những điều cơ bản, thực tế là các kỹ sư của D-Wave đã tính đến việc cung cấp tài liệu trực tuyến. Ví dụ, dưới đây là hầu hết các mã bao thanh toán cho một trong các chương trình demo của họ, một chút mã có thể được giảm xuống còn khoảng năm dòng trên một máy tính cổ điển. Tuy nhiên, khi chức năng này sử dụng một bộ xử lý lượng tử, toàn bộ quá trình mất mili giây so với phút hoặc giờ.
Leave a Comment