Маленькое отступление: Артур Экерт был в составе сборной Польши по дзюдо на Московской олимпиаде 1980 года а Джорди Роуз четырежды, вплоть до 2001 года, брал золото на канадских чемпионатах и по вольной и по греко-римской борьбе. Вот какие замечательные люди встретились на наших страницах, вот какие замечательные параллели возникли а если читатель думает, что дальше мы будем клеймить D-Wave со ссылкой на авторитеты, то это ошибка. Можно сразу перейти к экспертным врезкам ( это не от слова «врезать»!), читать дальше или вообще бросить эту тему (а если сознание читателя уже находится в квантовой суперпозиции, все это можно делать одновременно!) но авторский план таков: во-первых, установить, что причины конфликта стилистические; во-вторых вывести из произошедшего совсем не техническую мораль. Но сначала кратко о технологиях КК.
Где протокол квантового вычисления с пошаговым распределением амплитуд для базисных состояний?
Какой именно алгоритм реализован?
Где демонстрация распределения амплитуд для основных вентилей (типа CNOT или Toffoli)? Такая демонстрация должна предоставляться при любой схеме квантового компьютера, в том числе и для адиабатических вычислений, которые анонсировали авторы.
Где сравнение с идеальной моделью квантового вычисления? Ведь для 16 кубитов симуляцию на обычном компьютере можно провести элементарно, у нас на кафедре есть парочка таких симуляторов.
Где детальное описание архитектуры компьютера? Основные элементы кольца из алюминия и ниобия хорошо известны, но по схеме устройства непонятно, как организуется хранение запутанных состояний.
Ни на один из этих вопросов мы не получили ответа. Далее, специалистов по сверхпроводимости удивляет, что устройство так быстро переключается с задачи на задачу системы управления сверхпроводящими
элементами вряд ли могут такое обеспечить. Непонятно, почему доступ к устройству только дистанционный; непонятно, почему в планах по наращиванию числа кубитов только степени двойки: 16, 512, потом 1024 (а такое мы уже проходили). К сожалению, все это очень мешает всерьез относиться к разработке D-Wave. А серьезные разработки на таких технологиях существуют. Например, в группе Юрия Пашкина из NEC уже два года назад было создано устройство из двух кубитов на сверхпроводящих элементах. Об этом Пашкин докладывал на нашей конференции, и там все эти пять пунктов были детально разобраны, было и много другой информации, так как дело это сложное. Не сомневаюсь, что КК на трех кубитах появится очень скоро все запутанные состояния для них уже получены экспериментально. Дальше будет труднее. О масштабируемости (присоединяем новое сверхпроводящее кольцо и готов еще один кубит) забудьте.
КК это не ноутбук, и даже не Cray. Создание масштабируемого полнофункционального КК на 100 (сто) кубитов будет событием в естествознании, перед которым померкнет квантовая физика как таковая. Я лично думаю, что этого не произойдет никогда в силу фундаментальных ограничений. А вот что будет сделано почти наверняка ограниченный квантовый процессор. Это квантовое устройство, организующее запутанные состояния кубитов (просто запутать несколько десятков уже сейчас не проблема), которые можно использовать для помощи классическим компьютерам (например, при моделировании молекул). Такая цель реальна. Но она достижима только на пути серьезных исследований с возможностью полного контроля и воспроизведения результатов.
Юрий Ожигов
Если кого-то не удовлетворяют такие заклинания надо лезть в книги. Могу поделиться личным опытом. Не так давно я нашел в себе силы разобрать простейший и исторически первый пример квантового вычисления, обгоняющего обычное, классическое. Это пример того, как в квантовом случае можно за одну операцию узнать ответ к задаче, которая в классике требует ровно двух операций. Тем, кто готов затратить время и силы рекомендую. Производит впечатление! Потому что трюк основан именно на том, что частица одновременно проходит по двум разным путям. И это выражено самой простой, школьной математикой на основе самых-самых азов квантовой механики самой, в свою очередь, подтвержденной на опыте теорией из всех физических теорий, хотя и неинтуитивной донельзя.
Однако для того, чтобы действительно считать на КК такое, что на классическом компе, даже очень большом, посчитать сейчас невозможно, нужно много кубитов тысячи, или хотя бы сотни. Их нужно поддерживать в этом страшно хрупком «запутанном» состоянии, да еще и управлять ими. Сейчас уже придумано несколько технологий, которые потенциально могут быть основой для такой машины.
В нашумевшем эксперименте 2001 года, выполненном группой Айзека Чуаня (Isaac Chuang), КК состоял из одной молекулы, а кубитами были ядра входящих в нее атомов (семь штук). Воздействуя на эти ядра радиоимпульсами, удалось реализовать квантовый алгоритм факторизации представить число 15 как 3х5. Этот подход относится к так называемым ЯМР-технологиям; считается, что много кубитов на них получить вряд ли удастся (сейчас рекорд то ли 12, то ли 8, по данным разных экспертов).