Eerste demonstratie commerciele quantumcomputer di as

quote:

First quantum computing system running commercial applications live to be unveiled


D-Wave Systems, Inc. plans to demonstrate a technological first on Feb. 13: an end-to-end quantum computing system powered by a 16-qubit quantum processor, running two commercial applications, live.


This is the core of a new quantum computer to be unveiled by D-Wave Systems, says Steve Jurvetson, Managing Director of Draper Fisher Jurvetson, a leading venture-capital firm. "It is attached to a Leiden Cryogenics dilution fridge, ready to begin a cool down to 0.005 degrees above absolute zero. This quantum computer employs the resources of 65,536 parallel universes to compute answers in a fundamentally new way."

D-Wave claims it is the world's first and only provider of quantum computing systems designed to run commercial applications. The event will be hosted in Silicon Valley and Vancouver, B.C.

quote:

Op zaterdag 10 februari 2007 12:22 schreef Devolution het volgende:
2^16? Qubits kunnen toch meer dan 2 staten aannemen (alles van 0-1 ofzo toch)?
65.536 parallel universes?

quote:

Een belangrijke eigenschap die de qubit onderscheidt van een klassieke bit is dat meerdere qubits kwantumverstrengeling kunnen vertonen. Verstrengeling is een niet-lokale eigenschap die het mogelijk maakt dat een verzameling qubits superposities van verschillende binaire tekenreeksen (01010 and 11111, bijvoorbeeld) tegelijkertijd uitdrukt. Verstrengeling is een noodzakelijk bestanddeeld van elke kwantumberekening op een klassieke computer. Het gebruikt van verstrengeling in kwantumcomputing wordt wel "quantum parallelism" genoemd en biedt een mogelijk verklaring voor de kracht van kwantumcomputers: aangezien een computer zich kan bevinden in een toestand die een kwantumsuperpositie is van veel verschillende klassieke computationele paden, kunnen deze paden alle tegelijkertijd worden bewandeld

quote:

Op zaterdag 10 februari 2007 12:45 schreef Haushofer het volgende:
Ja, maar zo'n superpositie zegt dan weer 0,0 over "parallelle universa", zover ik weet.

quote:

Op zondag 11 februari 2007 22:04 schreef Doderok het volgende:
Kan iemand uitleggen hoe een quantum computer gebruikt wordt?
2ⁿ berekeningen gelijktijdig uitvoeren klinkt leuk, maar ik neem aan dat er geen 2ⁿ antwoorden uit komen. Hoe programmeer je een qc en hoe krijg je er een antwoord uit?

Een concreet voorbeeld van zo'n "quantum programma" zou kunnen helpen...

quote:

Hugo De Garis
In the summer of 2002, I devoted some of my research effort to the problem of generating neural nets at the quantum scale. In 10 years or so, Moore's Law will take electronic circuitry down to the molecular scale, therefore the creation of neural nets will require the appropriate quantum computing algorithms. Since I have a theoretical physics background (I worked with the famous Prof. David Bohm (of Bohmian Mechanics fame)) I and my research assistants are now working on quantum algorithms applied to neural net creation. In fact, our group no longer speaks of neural net evolution, since evolutionary algorithms are only needed in a classical computing context, where a classical computer can only process one Nbit bitstring at a time. Since there are too many (2**N) possible chromosomes in the search space, only a sampled search can be undertaken, which is what an evolutionary algorithm is. BUT, with quantum algorithmic techniques, all 2**N chromoses can be processed at once, thus killing the need for evolutionary algorithms. Our group has discovered quantum algorithms that measure the fitness of all 2**N chromosomes (hence quantum neural networks) at once. Most quantum evolutionary computation approaches use a classical genetic algorithm and apply it to generate a sequence of quantum operators operating on a string of quantum bits (qubits), which is a form of classical/quantum hybrid. We use a fully quantum approach, and thus dont need an EA, since the whole 2**N point search space is explored simultaneously. Thus we speak of quantum optimization rather than quantum evolution. In this case, QC has made EC redundant. My prediction is that QC will largely kill off EC in the future. My opinions on this point are still evolving ;-)
Bron;
http://www.cs.usu.edu/~degaris/

Wanneer dat werkt kan men vlgs mij zelfs simulaties uitvoeren zoals die in de natuur plaatsvinden.
Alleen zullen de miljarden jaren die nodig waren eerder dagen, uren of later zelfs seconden zijn.
Van bacterie naar mens in no time.I hope to be alive to see that happen

quote:

Werkende quantumcomputer gedemonstreerd
Door Peter de Boer - donderdag 15 februari 2007 11:53 - Bron: Redactie Tweakers.net - Views: 22.453 -

Het Canadese bedrijf D-wave heeft 's werelds eerste commercieel interessante quantumcomputer gedemonstreerd. Hoewel de toepassingen vooralsnog beperkt zijn, kan dit het begin van een volgende stap in de computertechnologie zijn.

Quantumcomputers zijn al lang de belofte van de toekomst, maar er was tot op heden geen werkend model buiten het laboratorium beschikbaar. Een quantumcomputer is in theorie vele malen sneller dan een gewone computer. De traditionele computer gebruikt een bit als kleinste opslageenheid. Deze bit kan 0 of 1 zijn waardoor er dus slechts een waarde tegelijkertijd weergegeven kan worden. In quantumcomputers wordt met qubits gewerkt. Het bijzondere van een qubit is dat hij in principe ook 0 of 1 is, maar door superpositie en verstrengeling tegelijkertijd 0 én 1 kan zijn. Een qubit kan dus bijvoorbeeld voor 30 procent 0 en voor 70 procent 1 zijn. Dit betekent dat een quantumcomputer 2n waardes tegelijkertijd kan uitdrukken. Door deze eigenschap stijgt de capaciteit van een quantumcomputer exponentieel met het aantal qubits. Ook de rekentijd die een quantumcomputer nodig heeft staat in geen vergelijk met een traditioneel systeem. Het grote voordeel hiervan is dat parallelle berekeningen enorm snel uitgevoerd kunnen worden. Zo is het oplossen van NP-complete problemen met quantumcomputers eenvoudig mogelijk.

Hoewel het model voor de quantumcomputer al in 1981 is bedacht door Richard Feynman, waren er tot op heden nog geen werkende exemplaren die ook daadwerkelijk in de praktijk gebruikt kunnen worden. Het grote probleem is om de speciale quantumtoestand van het systeem stabiel genoeg te houden om de berekeningen uit te voeren, en de uitkomsten uit te lezen. Gezien de theoretisch grote mogelijkheden van de technologie is er wereldwijd al veel geld in onderzoek gestoken, zo ook door het door investeerders gesteunde D-Wave. Het werkende model van het Canadese bedrijf is gebaseerd op de techniek die adiabatic quantum computing wordt genoemd. Door bepaalde stoffen extreem te koelen onstaan qubits. Het systeem van D-Wave bestaat uit een siliciumchip met daarin 16 qubits. Elke qubit bestaat uit kleine bolletjes van het element niobium, omwikkeld met fijne draden. Door stroom op de draden te zetten ontstaat een magnetisch veld. Dit veld zorgt ervoor dat de 'waarde' van een qubit verandert. Het is de onderzoekers van D-Wave gelukt de reactie van niobium op de magnetisch velden exact te bepalen, en weer te vertalen in een antwoord dat door mensen te interpreteren is. 'De qubits volgen een vaste set regels', aldus oprichter en cto van D-Wave Geardie Rose. 'Het principe achter de quantumcomputer is het vertalen van die regels in een formaat waar we mee kunnen werken'.


De specifieke eigenschappen van de quantumcomputer maken hem erg geschikt voor complexe simulaties, zoals een uitgebreid financieel model met een groot aantal parameters, of het onderzoeken hoe verschillende proteïnen reageren op synthetische medicijnen. Ook niet-wetenschappelijke taken kunnen door het systeem worden uitgevoerd, bijvoorbeeld het doorzoeken van een patentdatabase. Op dit moment zijn die bewerkingen nog een stap te ver voor Orion, de naam die de onderzoekers aan het model hebben gegeven. Het is een 'proof-of-concept'-model dat nog verder verfijnd dient te worden. Toch is de demonstratie die gisteren werd gegeven de meest uitgebreide demonstratie van een quantumcomputer ooit, aldus Rose.

Tijdens de demonstratie werden verschillende Sudoku-puzzels - een voorbeeld van een NP-compleet probleem - opgelost, en werd er door een chemische database gezocht naar overeenkomsten met een bepaalde molecuul uit het medicijn Prilosec. Er werden verschillende moleculen gevonden, maar de beste score werd door het systeem gegeven aan een molecuul dat voorkomt in een ander medicijn, Nexium. Dit is een bewijs van de nauwkeurigheid van het systeem: de werkzame stof in Nexium is een spiegelbeeld van die in Prilosec. Een laatste demonstratie betrof het maken van een tafelplan. Verschillende gasten van een diner moesten aan tafel gerangschikt worden; iedere gast had zijn eigen wensen - bijvoorbeeld gast Jansen kan niet naast een gast zitten die vlees eet - en het systeem wist een optimale indeling te maken. De computer zelf, door een heliumkoelinstallatie gekoeld tot -273°C, staat in Canada. De aanwezige toeschouwers konden slechts via een terminal naar de resultaten kijken.

Aan het einde van 2007 hoopt D-Wave een 32-qubit-systeem operationeel te hebben. Begin volgend jaar wil het bedrijf computertijd op de quantumcomputer gaan verhuren. Bedrijven die gebruik van het systeem willen maken hoeven geen speciale kennis in huis te hebben: ze hoeven slechts de vraagstelling aan D-Wave voor te leggen. Een 512-qubit-systeem moet rond de zomer van het volgend jaar klaar zijn, en aan het einde van 2008 hoopt het bedrijf een 1024-qubit-systeem te hebben. Het bedrijf verwacht commercieel succesvol te kunnen zijn met het verhuren van quantumcomputertijd, onder meer omdat het stroomverbruik laag is, want het supergeleidende niobium genereert geen warmte. De meeste energie wordt door de koelunit gebruikt, maar die is met zijn verbruik van 20 kilowatt zuinig in vergelijking met traditionele computerclusters. Bijkomend voordeel is dat een toenemend aantal qubits weinig invloed op de vereiste koelcapaciteit zal hebben.

Hoewel het oplossen van een Sudoku-puzzel op het eerste gezicht niet heel spectaculair overkomt, heeft het bedrijf toch een grote stap voorwaarts gezet in het ontwikkelen van de quantumcomputer. Met een praktische implementatie van de nieuwe wijze van rekenen komen oplossingen voor een groot aantal lastige problemen binnen handbereik. Verschillende experts twijfelen wel aan de stabiliteit van de gekozen methode bij de grotere systemen die nodig zijn om echt van de snelheid te profiteren, maar D-Wave heeft er alle vertrouwen in. Het bedrijf heeft inmiddels een groot aantal patenten toegewezen gekregen.