Adiabatic Quantum Computation and Quantum Annealing: Theory and Practice
Die adiabatische Quantenberechnung (AQC) ist eine Alternative zum bekannteren Gattermodell der Quantenberechnung. Die beiden Modelle sind polynomiell äquivalent, aber ansonsten recht unähnlich: Eine Eigenschaft, die AQC vom Gattermodell unterscheidet, ist seine analoge Natur.
Quantum Annealing (QA) beschreibt eine Art von heuristischem Suchalgorithmus, der so implementiert werden kann, dass er im nativen Befehlssatz einer AQC-Plattform läuft. D-Wave Systems Inc. stellt Prozessorchips her, die Quanteneigenschaften ausnutzen, um QA-Berechnungen in Hardware zu realisieren.
Die Chips bilden das Herzstück einer neuartigen Rechenplattform zur Lösung NP-schwerer Optimierungsprobleme. Beginnend mit einem 16-Qubit-Prototyp, der 2007 angekündigt wurde, hat das Unternehmen immer größere Modelle auf den Markt gebracht und verkauft: Das 128-Qubit-System D-Wave One wurde 2010 angekündigt und das 512-Qubit-System D-Wave Two kam 2013 auf den Markt. Ein 1.000-Qubit-Modell wird voraussichtlich 2014 auf den Markt kommen.
Diese Monografie bietet einen einführenden Überblick über diesen ungewöhnlichen und sich rasch entwickelnden Berechnungsansatz. Wir beginnen mit einem Überblick über die Grundprinzipien der Quantenberechnung und über das, was über das AQC-Modell und das Paradigma des QA-Algorithmus bekannt ist. Anschließend wird die D-Wave-Technologie vorgestellt und einige Herausforderungen beim Aufbau und der Nutzung von Quantencomputersystemen im kommerziellen Maßstab erörtert.
Im letzten Kapitel werden einige experimentelle Versuche zum Verständnis der Eigenschaften und Fähigkeiten dieser ungewöhnlichen Plattformen vorgestellt. Die gesamte Diskussion richtet sich an ein Publikum von Informatikern mit wenig Hintergrundwissen über Quantenberechnung oder Physik.
| ISBN: | 9781627055925 |
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| Einband: | Taschenbuch |
| Erscheinungsjahr: | 2014 |
| Seitenzahl: | 93 |
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