Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Центр квантовых вычислений (QCC) USC-Lockheed Martin - это совместная научно-исследовательская работа корпорации Lockheed Martin и Университета Южной Калифорнии (USC). QCC размещается в Институте информатики (ISI), подразделении компьютерных наук и инженерных исследований инженерной школы Университета Калифорнии в Витерби, и совместно управляется ISI и Lockheed Martin.

Преподаватели USC, исследователи и студенты ISI проводят фундаментальные и прикладные исследования квантовых вычислений и сотрудничают с исследователями по всему миру. QCC использует систему квантового отжига D-Wave Two, произведенную D-Wave Systems , Inc. [1] [2] QCC - первая организация за пределами D-Wave, которая управляет системой. [3] Вторая система установлена в NASA Research Center Эймса , [4] и работает совместно с NASA и Google. [5] [6] Системы должны быть очень холодными и иметь хорошую электромагнитную защиту для работы с максимально долгим временем когерентности.

Цель [ править ]

Квантовая обработка информации, также называемая квантовыми вычислениями , теоретически, как известно, предлагает значительное ускорение и дает более полные ответы на некоторые комбинаторные вычислительные проблемы. Квантовый отжиг - это отрасль квантовых вычислений, преимущества которой перед классическими вычислениями активно исследуются. [7] При квантовом отжиге проблемы закодированы в состоянии с наименьшей энергией физической квантовой системы. Приложения, которые в настоящее время изучаются в QCC, включают анализ больших данных, проверку и проверку киберфизических систем, идентификацию и классификацию шаблонов, а также оптимизацию и машинное обучение, любое из которых может способствовать достижениям в различных отраслях и правительстве. [8]

Исследователи USC и ISI, а также инженеры Lockheed Martin стремятся разработать методы для тестирования квантовых отжигателей [9] и провести тесты на квантовость. [10] Они включают изучение квантовой запутанности [11] и, в более общем плане, проведение экспериментов по квантовому отжигу. [12]

Исследователи также работают над управлением квантовой декогеренцией , явлением, которое ухудшает производительность процессоров квантовой информации, когда квантовые состояния вытесняются из квантовой суперпозиции . Декогеренция может уменьшить квантовую функциональность до функциональности классического компьютера, и ей можно противодействовать, используя квантовую коррекцию ошибок . [13] Исследователи QCC и их сотрудники разработали методы противодействия декогеренции в квантовых отжигах, комбинируя квантовую коррекцию ошибок с энергетическими штрафами, которые подавляют декогеренцию, в единый метод коррекции квантового отжига. [14] [15] [16]

История [ править ]

QCC был запущен в ноябре 2011 года под руководством научного и технического директора Дэниела Лидара , профессора электротехники, химии и физики Университета Южной Калифорнии ; Операционный директор Роберт Ф. Лукас, [17] директор подразделения вычислительных систем и технологий ISI; и Нед Аллен и Грег Таллант из Lockheed Martin. QCC начался с 128-кубитного D-Wave One [18], который в марте 2013 года был заменен на 512-кубитный D-Wave Two. [19]

Исследование [ править ]

Первоначально исследования были сосредоточены на проверке того, является ли D-Wave на самом деле квантовой системой, [20] [21] [22] [23], а затем расширились до сравнительного анализа D-волны с классическими алгоритмами, [24] [25] и различными приложения, включая квантовое машинное обучение . [26] Исследователи Lockheed Martin сосредоточили свое внимание на применении адиабатических квантовых вычислений к проблеме верификации и валидации систем управления и других задач с аналогичной математической структурой, таких как разработка специальных волновых форм для ВЧ-приложений с минимальными боковыми лепестками.

Люди [ править ]

В команду входят более десятка преподавателей USC, исследователей ISI, докторантов и аспирантов, а также более 100 пользователей Lockheed Martin.

Местоположение [ править ]

USC находится в центре Лос-Анджелеса . ISI находится в Марина-дель-Рей, Калифорния . Штаб-квартира Lockheed Martin находится в Бетесде, штат Мэриленд . D-Wave находится в Бернаби, Британская Колумбия , Канада .

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Алекс Кнапп (29 января 2015 г.). «Компания квантовых вычислений D-Wave привлекает 29 миллионов канадских долларов» . Forbes .
  2. ^ "Машина мечты D-Wave" . Inc.com .
  3. ^ «Могут ли квантовые вычисления изменить мир? Этот стартап делает ставку на это» . Вашингтон Пост .
  4. ^ "ПЕРЕПЕЛ" . nasa.gov . Архивировано из оригинала на 2015-03-10.
  5. ^ «Революционный квантовый компьютер, который вообще не может быть квантовым» . ПРОВОДНОЙ . 20 мая 2014.
  6. ^ "Google и НАСА захватывают квантовый компьютер" . Новости природы и комментарии .
  7. ^ "Действительно первый квантовый компьютер в мире" . isgtw.org .
  8. ^ «АНБ стремится создать квантовый компьютер, способный взломать большинство типов шифрования» . Вашингтон Пост .
  9. ^ Зик, Кеннет М .; Шехаб, Омар; Френч, Мэтью (2015-06-08). «Экспериментальный квантовый отжиг: тематическое исследование, связанное с проблемой изоморфизма графов» . Научные отчеты . 5 (1): 11168. arXiv : 1503.06453 . Bibcode : 2015NatSR ... 511168Z . DOI : 10.1038 / srep11168 . ISSN 2045-2322 . PMC 4459189 . PMID 26053973 .   
  10. ^ Альбаш, Т .; Рённов, TF; Troyer, M .; Лидар Д.А. (2015). «Пересмотр классических и квантовых моделей процессора D-Wave One». Специальные темы Европейского физического журнала . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 224 (1): 111–129. arXiv : 1409.3827 . DOI : 10.1140 / epjst / e2015-02346-0 . ISSN 1951-6355 . S2CID 119100508 .  
  11. ^ Lanting, T .; Przybysz, AJ; Смирнов, А.Ю .; Spedalieri, FM; Амин, MH; и другие. (2014-05-29). «Запутанность в процессоре квантового отжига» . Physical Review X . 4 (2): 021041. arXiv : 1401.3500 . Bibcode : 2014PhRvX ... 4b1041L . DOI : 10.1103 / physrevx.4.021041 . ISSN 2160-3308 . 
  12. ^ «Новейший, самый строгий тест квантового компьютера» . Популярная наука .
  13. ^ «Квантовая коррекция ошибок», Д.А. Лидар и Т.А. Брун (редакторы), Cambridge University Press (2013).
  14. ^ Пуденц, Кристен Л .; Альбаш, Тамим; Лидар, Даниэль А. (2014-02-06). «Квантовый отжиг с исправлением ошибок с сотнями кубитов» . Nature Communications . 5 (1): 3243. arXiv : 1307.8190 . Bibcode : 2014NatCo ... 5.3243P . DOI : 10.1038 / ncomms4243 . ISSN 2041-1723 . PMID 24500027 .  
  15. ^ Янг, Кевин С.; Блюм-Когоут, Робин; Лидар, Даниэль А. (2013-12-11). «Адиабатическая квантовая оптимизация с неправильным гамильтонианом». Physical Review . 88 (6): 062314. arXiv : 1310.0529 . Bibcode : 2013PhRvA..88f2314Y . DOI : 10.1103 / physreva.88.062314 . ISSN 1050-2947 . S2CID 41550628 .  
  16. ^ Пуденц, Кристен Л .; Альбаш, Тамим; Лидар, Даниэль А. (2015-04-02). «Квантовая поправка отжига для случайных задач Изинга». Physical Review . 91 (4): 042302. arXiv : 1408.4382 . Bibcode : 2015PhRvA..91d2302P . DOI : 10.1103 / physreva.91.042302 . ISSN 1050-2947 . S2CID 118516049 .  
  17. ^ "Институт информационных наук - Роберт Ф. Лукас, доктор философии". isi.edu .
  18. ↑ Алекс Кнапп (31 октября 2011 г.). «Локхид Мартин устанавливает квантовый компьютер» . Forbes .
  19. ^ «Заказчики» . dwavesys.com .
  20. ^ http://bits.blogs.nytimes.com/2014/03/24/quantum-computing-research-may-back-controversial-company/?_php=true&_type=blogs&_r=2
  21. ^ Джереми Сюй. «Ученые подтверждают D-волну» . ieee.org .
  22. ^ «Доказано, что квантовый компьютер Google является реальным (почти) - ПРОВОДНЫМ» . ПРОВОДНОЙ . 28 июня 2013 г.
  23. ^ «В поисках квантовости: чип D-Wave проходит строгие испытания» . EurekAlert! . 5 марта 2014 г.
  24. ^ > «Поиск по содержанию» . Новости науки .
  25. ^ Денис Дельбек. "Quantique quantique au banc d'essai" . Le Monde.fr .
  26. ^ «Тор Бенсон: квантовые компьютеры приходят, и вот как обрабатывать эту информацию - Truthdig» . Truthdig .

Внешние ссылки [ править ]

  • isi .edu
  • usc .edu
  • dwavesys .com

Координаты : 33.980295 ° N 118.440003 ° W33°58′49″N 118°26′24″W /  / 33.980295; -118.440003