Volgens de roadmap van D-Wave zullen tegen 2024 de eerste gate-model preview quantum processing units (QPU's) online komen in de quantum cloud-service van het bedrijf.
Afbeelding: D-Wave
Quantumcomputingbedrijf D-Wave stelt zichzelf ambitieuze doelen voor de komende jaren. In een nieuwe roadmap, Clarity genaamd, heeft het bedrijf toegezegd de eerste leverancier te worden van zowel quantum-annealers als gatemodel-quantumcomputers – en als het levert, zou het grote golven in de industrie kunnen veroorzaken.
Clarity breidt effectief het huidige aanbod van D-Wave uit, dat beperkt is tot cloudgebaseerde supergeleidende kwantumgloeimachines, om te beginnen met het opnemen van een supergeleidende gate-model kwantumcomputer – vergelijkbaar met degene die zijn ontwikkeld door technische giganten zoals IBM of Google – in het volgende paar van jaren.
Volgens de roadmap van D-Wave zullen tegen 2024 de eerste gate-model preview quantum processing units (QPU's) online komen in de quantum cloud-service van het bedrijf, samen met een reeks aangepaste tools en bronnen. De service zal ook platformonafhankelijke oplossers bevatten waarmee gebruikers zowel gloei- als poortmodelprocessors binnen hetzelfde platform kunnen gebruiken.
Quantum Computing
Quantum cryptografie: een glasvezelkabel kan niet-hackbare sleutels vervoeren Quantum Computing kan helpen bij de strijd tegen klimaatverandering Quantum Computing bevindt zich in een vroeg stadium. Beleggers zijn al enthousiast. Wat is quantum computing? Alles wat je moet weten
Quantum annealing en gate model quantum computers zijn twee verschillende benaderingen van quantum computing die onderzoekers momenteel op de proef stellen. Het is nog onduidelijk of de ene methode beter is dan de andere; in plaats daarvan hebben ze allebei hun eigen unieke voor- en nadelen.
Quantum-annealing is gebaseerd op processors die veel gemakkelijker te besturen en te bedienen zijn, wat betekent dat ze al duizenden qubits kunnen ondersteunen om realistische problemen sneller aan te pakken dan klassieke computers. Maar de klasse van problemen die door kwantumgloeiers kunnen worden aangepakt, wordt beperkt door het ontwerp van de processor. Uitgloeiers zijn alleen geschikt voor een specifieke reeks optimalisatieproblemen, wat hun mogelijkheden beperkt.
Aan de andere kant zouden kwantumcomputers met gate-modellen op een dag een breed scala aan problemen kunnen oplossen, variërend van het simuleren van complexe moleculen tot het verbeteren van modellen voor machinaal leren. Het ontwerp van gate-model-quantumprocessors is echter veel complexer en nog steeds beperkt. Toonaangevende bedrijven in de ruimte, zoals IBM, kunnen nauwelijks bogen op 100 qubits, wat betekent dat die processors nog niet in staat zijn om problemen van enige significante omvang aan te pakken – hoewel dit naar verwachting de komende jaren zal veranderen.
De afgelopen 15 jaar heeft D-Wave naam gemaakt door supergeleidende kwantumgloeiers te bouwen. Dankzij deze methode heeft het bedrijf een indrukwekkend aantal qubits op zijn kwantumprocessors kunnen pakken: de nieuwste technologie van D-Wave, Advantage genaamd, telt 5.000 qubits.
Hierdoor kunnen de klanten van het bedrijf kwantumcomputers gebruiken om zakelijke problemen op te lossen, terwijl gate-model kwantumcomputers voorlopig alleen experimenteel kunnen worden gebruikt. De Canadese supermarktketen Save-On-Foods, bijvoorbeeld, gebruikt de diensten van D-Wave in een echte omgeving om de logistiek in de winkel efficiënter te beheren.
“We zijn best goed in het oplossen van optimalisatieproblemen”, zegt Alan Baratz, de CEO van D-Wave, tegen ZDNet. “We hebben dit gedaan op het gebied van personeelsplanning, productie, verzendlogistiek en meer. Maar terwijl we met klanten werken, zien we ook waar de andere kansen voor kwantum liggen die we vandaag niet helemaal kunnen aanpakken.”
Volgens Baratz zijn de gebruiksscenario's voor optimalisatie waarvoor annealers het meest geschikt zijn, goed voor 30% van de totale markt voor kwantumtoepassingen. Dat is een “aanzienlijk” deel, stelt hij, maar het is verre van het volledige spectrum van toepassingen voor de technologie aan te pakken.
Dit was de aanleiding voor het bedrijf om een programma op te starten voor de ontwikkeling van een gatemodel-kwantumcomputer die een breder scala aan problemen zou kunnen aanpakken, en in het bijzonder een supergeleidende kwantumcomputer.
Hoewel er verschillende benaderingen bestaan, zoals ingesloten ionen of fotonische systemen, legt Baratz uit dat supergeleidende systemen de meest logische keuze waren voor het bedrijf.
“Onze investering van de afgelopen jaren in supergeleidende gloeitechnologieën kan heel goed worden toegepast op een geschaald foutgecorrigeerd poortmodelsysteem”, zegt Baratz. “Het is niet zo anders als je zou denken.”
D-Wave zal een soort annealer-geïnspireerde qubit gebruiken die verschilt van de transmon-qubits die worden gebruikt door andere supergeleidende kwantumcomputers. De qubits zullen op dezelfde manier worden bestuurd als die op de annealing-processor, die volgens Baratz uiteindelijk D-Wave in staat zal stellen een hoge qubit-dichtheid op een enkele chip te bereiken.
Zonder vast te leggen op een specifieke datum, deelt de Clarity-roadmap de voortgang naar een poortmodel voor algemeen gebruik QPU in vijf “fasen”. Het begint met de ontwikkeling van een enkele qubit, met behulp van meerlaags qubit-ontwerp en on-chip-besturingsapparatuur – best practices die ook zijn ontwikkeld bij het uitgloeien van kwantumsystemen.
Een doelsysteem van 60 qubits zal vervolgens worden gebruikt om een logische qubit te demonstreren, voordat de telling wordt verhoogd tot een systeem van 1000 qubits dat op een enkele dobbelsteen moet worden gefabriceerd, dat kan worden geconfigureerd als maximaal vier foutgecorrigeerde logische qubits. Ter vergelijking: IBM heeft toegezegd tegen 2023 een supergeleidende kwantumprocessor van 1121 qubit te bouwen.
“We zijn nog een paar jaar verwijderd van ons eerste gate-gebaseerde systeem”, zegt Baratz. “Maar ons doel is om een klein foutgecorrigeerd systeem in de handen van gebruikers te krijgen.”
De klanten van D-Wave kunnen dan twee verschillende kwantummethoden gebruiken om specifieke bedrijfsproblemen op te lossen. Een farmaceutisch bedrijf zou bijvoorbeeld de kwantumprocessor van het gate-model kunnen gebruiken om te helpen bij het ontdekken van geneesmiddelen, wat een simulatieprobleem is; en schakel vervolgens over naar de quantum annealer om de optimalisatie van de patiëntproef te garanderen.
Met andere woorden, het Canadese bedrijf zet zichzelf in om platformonafhankelijke services te bieden die een veel grotere verscheidenheid aan klantbehoeften kunnen ondersteunen.
Naarmate kwantumcomputers met poortmodellen beter en groter worden, is het echter gemakkelijk te speculeren dat de nieuwste zet van D-Wave de focus van het bedrijf op kwantumgloeiers zou kunnen verminderen; maar Baratz benadrukt graag dat beide benaderingen samen zullen werken.
“Het uitgloeien van kwantumcomputing is echt de aanpak die je moet gebruiken om optimalisatieproblemen op te lossen. Daar is het het kwantumwerkpaard voor”, zegt Baratz. “Om die reden blijven we ons in de toekomst erg richten op het verbeteren van gloeisystemen, het verhogen van qubits en het vergroten van de connectiviteit.”
D-Wave's Clarity-roadmap wordt in feite ook geleverd met een speciaal hoofdstuk “annealers”. Het bedrijf heeft aangekondigd, in overeenstemming met zijn belofte om zijn gloeiprocessors regelmatig bij te werken, dat het de prestaties van Advantage heeft verbeterd om gebruikers in staat te stellen grotere problemen met grotere precisie op te lossen, waarbij 70% van de tijd betere resultaten worden gerapporteerd voor bepaalde soorten problemen .
Er is ook een nieuwe oplosser uitgebracht, de oplosser van het beperkte kwadratische model (CQM), om het proces van het uitdrukken van een probleem in het kwantumrijk voor gebruikers te vereenvoudigen.
De volgende annealing-architectuur van D-Wave, het Advantage 2-kwantumsysteem, wordt in 2024 uitgebracht met meer dan 7.000 qubits en 20-weg connectiviteit. Dit zal de omvang van de problemen die door klanten kunnen worden aangepakt verder vergroten.
En voor 2025 en daarna is D-Wave nog steeds van plan om zich te concentreren op qubit-connectiviteit en coherentie in zijn annealers. Tegelijkertijd zal het bedrijf tools en documentatie vrijgeven, zoals codevoorbeelden of gate-modelsimulators, om ontwikkelaars voor te bereiden op het zetten van hun eerste stappen in cross-platform quantum computing.
Hardware
Ring, Echo en Astro: alles wat Amazon zojuist heeft aangekondigd Zes redenen waarom ik mijn Surface Pro 7 vervang door een Surface Pro 8 Onze iPhones zijn zes jaar oud. Dit is waarom we bang zijn om ze te upgraden De beste Surface-pc's (die klaar zijn voor Windows 11)
Verwante onderwerpen:
Processoren Pc's Servers Opslag Netwerken Datacenters 