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Der Quantencomputer von D-Wave geht ins Rennen, gewinnt
Als ich letztes Jahr D-Wave besuchte, sah ich einige spektakuläre Hardware und hörte von bedeutender Unterstützung für das Unternehmen (siehe The CIA und Jeff Bezos Bet On Quantum Computing). Aber niemand konnte mir Ergebnisse zeigen, wenn man einen der ungewöhnlichen Computer von D-Wave direkt gegen einen herkömmlichen anstellte, um zu beweisen, wie viel schneller sie sein könnten.
Der Chip im Herzen von D-Wave-Computern wird um fast 0,02 Kelvin gekühlt, kälter als alles andere im bekannten Universum. Kredit: D-Wave
Jetzt sind die ersten Ergebnisse eines richtigen Wettlaufs zwischen der Quantenmaschine von D-Wave und konventioneller Software auf einem normalen Computer erschienen, und sie sehen gut aus für das Unternehmen aus Vancouver (obwohl sie die Frage nicht beantworten, ob Quanten- oder konventionelle Physik was ist? lässt seine Chips funktionieren).
Catherine McGeoch, Professorin für Informatik am Amherst College, führte die Tests durch und wird ihre Ergebnisse in Kürze in einem Peer-Review-Artikel an der Internationale Konferenz zu Computing Frontiers . Ihr Urteil über den Computer von D-Wave? In manchen Fällen wirklich sehr schnell.
McGeoch ist Expertin für experimentelle Algorithmik – im Wesentlichen Algorithmus-Racing – und führte ihre Tests anhand von drei Beispielen für sogenannte Optimierungsprobleme durch. Dies sind der mathematische Kern von Rätseln, wie etwa die Ermittlung des effizientesten Transportweges durch eine Stadt oder die Art und Weise, wie sich die Atome in einem Protein bewegen, wenn es auf einen Wirkstoff trifft. Bei jedem Versuch stellte sie einen D-Wave-Computer, ein riesiges schwarzes Gehäuse, in dem ein auf 0,02 Kelvin gekühlter Chip versteckt ist, gegen Software, die auf einer Lenovo-Workstation mit einem 2,4-GHz-Quad-Core-Intel-Prozessor und 16 GB RAM lief.
Einige der Ergebnisse führten zu einem spektakulären Sieg der Maschine von D-Wave. Auf ein Problem gut abgestimmt auf das fest verdrahtete Design des unterkühlten Chips der Maschine, erzielte er das beste Ergebnis etwa 3.600-mal schneller als der beste herkömmliche Software-Solver. Es überquerte die Ziellinie in knapp einer halben Sekunde, während der Zweitplatzierte 30 Minuten brauchte.
Bei einem anderen Wettbewerb schnitt die Maschine von D-Wave jedoch weniger gut ab. Es war von einer Art, die die Verwendung einer Hilfssoftware erforderte, um das gestellte Problem in eine für den D-Wave-Chip geeignete Form zu übersetzen, und das Quantensystem funktionierte ähnlich wie herkömmliche Software und Computer.
Jeder dieser Schränke ist ein D-Wave-Computer. Kredit: D-Wave
In einem dritten Versuch, der auch die Hilfssoftware von D-Wave erforderte, verloren die herkömmlichen Computer wieder, aber nicht allzu stark. Das D-Wave-System fand 28 von 33 Lösungen, die 30 Minuten Zeit hatten, um an dem Problem zu arbeiten, wobei die nächste konventionelle Software nur 9 fand.
McGeoch sagt, dass ihre Ergebnisse nur der Anfang der Arbeit sind, die erforderlich sind, um herauszufinden, wie leistungsfähig der Computer von D-Wave ist, fasst ihre Ergebnisse jedoch wie folgt zusammen:
Dieser Computertyp ist nicht zum Surfen im Internet gedacht, aber er löst diese enge, aber wichtige Art von Problem wirklich, sehr schnell ... Wenn Sie möchten, dass er genau das Problem löst, für das er gebaut wurde, bei den von mir getesteten Problemgrößen ist es tausendmal schneller als alles, was mir bekannt ist. Wenn Sie möchten, dass es allgemeinere Probleme dieser Größe löst, würde ich sagen, dass es konkurrenzfähig ist – es tut einige der besten Dinge, die ich mir angesehen habe.
McGeoch sagt, dass dies für große Unternehmen wie Google oder Regierungsbehörden verlockend sein könnte.