D-Waves påstand om, at dens kvantecomputere kan løse problemer, der ville tage hundreder af år på klassiske maskiner, er blevet undergravet af to separate forskningsgrupper, der viser, at selv en almindelig bærbar computer kan udføre lignende beregninger
D-Waves fordel2 kvantecomputerchip
Quantum computing-firma D-Wave siger, at dets enheder kan løse problemer, der er næsten umuligt for klassiske computere-men to separate forskningsgrupper har nu rejst tvivl om påstanden.
Som rapporteret af Ny videnskabsmand Sidste år offentliggjorde D-Wave en forudtryk, der hævdede, at dens fordel kvantecomputere kunne beregne tværgående felt-ising-modelproblemer-en kvanteversion af en matematisk tilnærmelse af, hvordan stof opfører sig, når man skifter tilstande, såsom fra en væske til en gas-det ville være upraktisk vanskeligt at løse på en traditionel computer.
Denne artikel er nu vedtaget peer review og er blevet offentliggjort i tidsskriftet Videnskab Den 12. marts, men på samme tid har forskere, der arbejder med klassiske algoritmer, vist, at disse problemer er let tilgængelige for almindelige maskiner.
Driser Sels ved New York University og hans kolleger siger, at de har udført lignende beregninger på en normal bærbar computer på kun to timer ved hjælp af et felt af matematik kaldet Tensor Networks. Disse netværk reducerer i det væsentlige mængden af data, som en simulering kræver, hvilket drastisk skærer den beregningseffekt, der kræves for at køre den.
Andrew King i D-Wave siger, at dette ikke gør noget for at ændre virksomhedens oprindelige påstand. ”De gjorde ikke alle de problemer, vi gjorde, de gjorde ikke alle de størrelser, vi gjorde, de gjorde ikke alle de observerbare, vi gjorde, og de gjorde ikke alle simuleringstest, vi gjorde,” siger King. ”Så det er et enormt fremskridt, dette er gode forskere… men det er ikke noget, der tilbageviser vores overherredømme påstand.”
King siger, at efter at have hørt om Sels -papiret, besluttede han at køre større beregninger, der involverede op til 3200 qubits – Quantum Bits, byggestenene til kvantecomputere – langt ud over de 54 simulerede af Sels. Han siger, at dette yderligere demonstrerer kvanteoverherredømme, selvom resultaterne endnu ikke er offentliggjort.
Sels kalder dette svar “lidt lille” og siger, at hans tensor -tilgang let kunne skalere yderligere. Tiden til at køre algoritmen skalaer lineært i forhold til størrelsen på problemet, siger han, så der er ingen grund til at teste større problemer. ”Hvis det virkelig ville gøre dem (D-Wave) superglade, og så ville de sige” OK, I fyre gjorde det ”, kunne vi gøre det,” siger Sels. ”Jeg planlægger ikke at gøre det. Jeg kan ikke se pointen. ”
Separat siger Linda Mauron og Giuseppe Carleo ved EPFL i Lausanne, Schweiz, at de tværgående felt -ising -modelproblemer kan løses enten uden behov for kvanteforvikling – en nøglekilde til en kvantecomputers formodede fordele – eller ved at simulere en minimal mængde af sammenfiltring med en almindelig computer.
Carleo siger, at parret skyndte sig at offentliggøre deres papir for at falde sammen med D-Wave’s Videnskab Publikation, og han indrømmer, at det kun fokuserer på en type problem, der tackle af virksomheden og ikke når den samme skala. D-Waves papir antyder, at en sådan beregning ville tage så lang tid som 200 år på en kraftfuld supercomputer, siger Carleo, men han og Mauron gjorde det på tre dage ved kun at bruge fire grafikbehandlingsenheder (GPU’er)-en temmelig beskeden beregningsmængde. Når det er sagt, siger han, at det inden for en uge skulle være muligt at overskride størrelsen på problemer, der er løst med D-Wave.
”Lektionen, der skal læres, er, at hvis du siger: ‘Dette er ud over klassisk simulering’, så vil der være en klassisk simulering, der vil gøre det,” siger Carleo. ”Mit forslag, når de skriver disse papirer, er at undgå disse påstande, fordi de ikke har brug for dem.”
Som svar afviste en talsmand for D-Wave disse beregninger. ”I vores papir fandt vi, at simuleringer af denne type var for let at fremsætte nogen stærke påstande om,” siger talsmanden. ”Selvom dette papir ser ud til at være et fremskridt, udfordrer det ikke vores påstande overhovedet for ud over klassisk kvantesimulering.”
Hvis resultaterne bekræftes at være veltet, ville det ikke være første gang, at kvantecomputere er blevet udråbt som uovervindelige, kun for at blive bevist på anden måde. I 2019 hævdede Google, at dens Sycamore -kvantecomputer kunne udføre beregninger, der ville tage selv verdens mest kraftfulde klassiske supercomputer 10.000 år at gennemføre. Men i 2022 brugte forskere 512 GPU’er til at fuldføre opgaven på omkring 15 timer, og i 2024 afsluttede et andet team den samme opgave på 14,22 sekunder. Disse klassiske speed-ups var også afhængige af Tensor Networks.
Aleks Kissinger ved University of Oxford siger, at D-Wave var en af de første nystartede virksomheder, der arbejdede med kvanteberegning, og tilbyder det, det kaldte den første kommercielt tilgængelige kvantecomputer allerede i 2011. Men virksomheden var blevet plaget i sine tidlige dage af eksperternes tvivl om, hvorvidt dens computere virkelig var kvante eller bare usædvanlige klassiske maskiner, der udmærkede sig ved visse optimeringsproblemer.
Spørgsmål om D-Waves kvantehed er blevet mere eller mindre sat i seng på dette tidspunkt, men det er endnu ikke set, om dens enheder virkelig kan løse problemer, der er umulige for almindelige maskiner. ”Jeg tror, i vid udstrækning, i disse dage ser de ud til at være mere respekteret end måske i de gamle dage, da de fremsatte disse store påstande og holdt alle detaljer lidt under hætten,” siger Kissinger. “I disse dage kan du se en hel del detaljer om, hvad deres enheder faktisk gør.”