Чи є докази того, що хвиля D (одна) є квантовим комп'ютером і є ефективною?

Я, мабуть, новачок у цій галузі, але я прочитав, що, хоча D-хвиля (одна) є цікавим пристроєм, є деякий скептицизм щодо того, що вона 1) корисна і 2) насправді "квантовий комп'ютер".

Наприклад, Скотт Ааронсон неодноразово висловлювався скептично щодо того, чи справді «квантові» частини в D-хвилі справді корисні:

Залишається правдою, як я вже повторював тут протягом багатьох років, що у нас немає прямих доказів того, що квантова когерентність відіграє певну роль у спостережуваному прискоренні, або що дійсно, що заплутування між кубітами коли-небудь присутнє в системі.

Витяг з цього блогу .

Крім того, відповідний розділ Вікіпедії щодо скептицизму проти хвилі D - це безлад.

Отже, я прошу:

1. Я знаю, що D-хвиля претендує на використання якогось квантового відпалу. Чи є (не) докази того, що D-хвиля фактично використовує квантовий відпал (з ефектом) у своїх обчисленнях?

2. Чи було остаточно показано, що D-хвиля є (не) ефективною? Якщо ні, чи є чіткий огляд роботи для спроби цього?

Ще існує пошук проблем, коли D-Wave демонструє вдосконалення порівняно з класичними алгоритмами. Можна згадати бризки медіа, де D-Wave вирішував деякі екземпляри в разів швидше, ніж класичні алгоритми, але забув згадати, що проблему можна вирішити в поліноміальний час, використовуючи ідеальну відповідність мінімальної ваги.$10^8$

Денчев показує прискорення https://arxiv.org/abs/1512.02206$10^8$

Мандра за допомогою MWPM https://arxiv.org/abs/1703.00622

Є деякі докази того, що дійсно існують деякі квантові ефекти, використовувані D-хвилею. Зокрема, дослідження Katzgraber et al. що порівнює D-хвилю з імітованим відпалом та ефектами зменшення товщини бар'єру в енергетичному пейзажі (щоб зробити тунелювання більш імовірним). На рис. 5 наступної роботи товщина бар'єру зменшується, а D-хвиля демонструє поліпшення класу проблем, в той час як імітація відпалу не покращує.

https://arxiv.org/abs/1505.01545

Повне розкриття інформації: Кацграбер був моїм доктором наук, тому я найбільше знайомий з його роботою.

З іншого боку, було кілька робіт на тему, що D-Wave являє собою простий термічний відпалювач без квантових ефектів, зокрема, роботи Смоліна, хоча вони трохи датовані зараз.

https://arxiv.org/abs/1305.4904

https://arxiv.org/abs/1401.7087

Зовсім недавно Albash та ін. обговорювали кінцеву температуру як причину конкурентоспроможності квантових віджигачів.

https://arxiv.org/abs/1703.03871

• Чи є докази того, що хвиля D (одна) є квантовим комп'ютером і є ефективною?

D-Wave Video - пропонує пояснення: "Як ми знаємо ...": https://youtu.be/kq9VqR0ZGNc

Одна аналогія, яку ви можете зробити з D-Wave One, адіабатичним ("аналоговим") комп'ютером, стосується " колісниці, що вказує на південь " або " механізму антикітера ".

У цій статті про Ars Technica (Wired) пропонується тривале пояснення: " Перехід цифрового сигналу може зробити аналоговий квантовий комп'ютер масштабованим ":

• "... Вони майже всі поділяються на дві категорії. У більшості лабораторій дослідники працюють над тим, що можна було б назвати цифровим квантовим комп'ютером , який має квантовий еквівалент логічних воріт, а кубіти базуються на чітко визначених і добре зрозумілих квантові стани. Інший табір працює на аналогових пристроях, які називаються адіабатичними квантовими комп'ютерами . У цих пристроях кубіти не виконують дискретних операцій, але постійно еволюціонують від якогось легко зрозумілого початкового стану до кінцевого стану, який дає відповідь на якусь проблему "(кінцева цитата ) або квантовий відпал .

• "Аддіабатичні квантові комп'ютери за своєю суттю є аналоговими пристроями: кожен кубіт керується тим, наскільки сильно він з'єднаний з будь-яким іншим кубітом. Обчислення проводиться шляхом постійного налаштування цих з'єднань між деяким початковим і кінцевим значенням. Дрібні помилки в з’єднанні - через вплив навколишнього середовища наприклад - схильні накопичувати та скидати остаточне значення. "

• "Цифрові квантові обчислення, які використовують логічні операції та квантові ворота, пропонують можливість виправлення помилок. Кодуючи інформацію в декількох кубітах, ви можете виявити та виправити помилки. На жаль, цифрові кубіти - це делікатні речі порівняно з тими, які використовуються в адіабатичних квантових комп'ютерах, і здатність до ... ". (Перейдіть до статті, якщо ви не хочете стислий варіант).

• "А як щодо гібридного підходу? Це питання, яке задає міжнародна група дослідників у нещодавно опублікованій роботі Nature. Вони перевірили систему, де обчислення виконують кубіти, які працювали як адіабатичний квантовий комп'ютер, але з зв'язки між адіабатичними кубітами контролюються за допомогою цифрової мережі кубітів. Це дозволяє отримати переваги від масштабу та гнучкості, які ви отримуєте від адіабатичних квантових обчислень, а також роблячи з'єднання менш чутливими до шуму. "

Отже, так. Це комп'ютер і використовує квантові методи.

Адіабатичні квантові обчислення (AQC) - це форма квантових обчислень, яка спирається на адіабатичну теорему для обчислень 1 і тісно пов'язана з цим і може розглядатися як підклас квантового відпалу.

Інша аналогія, напевно, така ж несправедлива, як і остання, полягає в тому, що AQC - це понізм . Він обмежений у тому, що може зробити, але робить це швидко і добре.

• Отже, я прошу:

  Я знаю, що D-хвиля претендує на використання якогось квантового відпалу. Чи є (не) докази того, що D-хвиля фактично використовує квантовий відпал (з ефектом) у своїх обчисленнях?

  Чи було остаточно показано, що D-хвиля є (не) ефективною? Якщо ні, чи є чіткий огляд роботи для спроби цього?

Є доказ того, що він ефективний при правильному використанні для виконання того, що було призначено для виконання:

" Blockchain-платформа з корекцією роботи на основі аналогових гамільтонових оптимізаторів " Кирила П. Калініна, Наталії Георгійович Берлофф, 27 лютого 2018 року.

Кембриджський університет, " Графічний симулятор Polariton (оптимізатор): аналоговий гамільтонів симулятор ", Наталія Берлофф.

" Продуктивність обладнання для квантового відпалу " Даміана С. Штайгера; Беттіна Хайм, 22 жовтня 2015 року.

Існує важлива підтримка та деякі скептики D-Wave.

Проблемні питання, висловлені в коментарях - Оновлення: 19 березня 2018 року:

Ось стаття з Nature.com під назвою: " Тріода для квантів магнітного потоку ", в якій пояснюється використання вихорів Абрікосова для утримання квантованих інформаційних бітів, додатково уточнених (чи ні) в статті: " Одиничні вихори Абрікосова як квантовані інформаційні біти ".

Спрощено аналогія є те , що квантові кубитами є (не на всіх) , як магнітний сердечник пам'ять , різниця:

• Одне магнітне ядро ​​містить бінарну цифру , трохи (як частину літери в книзі, тому ви використовуєте 8 біт, щоб зобразити більше, ніж просто букву, але весь алфавіт ASCII , цифри букв і контрольні коди). Трохи доведеться бути в тому чи іншому стані.

• Кубіт, використовуючи квантову механіку, дозволяє кубіту перебувати в суперпозиції обох станів одночасно, властивості, що є основоположним для квантових обчислень. Qbit може бути в одному стані, в іншому або в обох; подумайте про це як про тринаціональні стероїди, тому що кубіти можуть виконувати два обчислення одночасно (і тому вони і порівнянні, і незрівнянні, суперпозиція обох станів; новий спосіб, якщо думати).

Подивіться на це зображення магнітної пам'яті та квантового процесора - зовсім відмінне від процесора x86:

Просте пояснення релевантності та ступеня доказування пропонується у цьому відео D-Wave під назвою: "D-Wave Lab Tour Частина 3 (з 3) - Процесор D-Wave".

https://www.youtube.com/watch?v=AGByZoYUlU0