混合系统的量子模拟工作火焰踪迹

  量子计算机和超级计算之间的关系在未来几年将比竞争对手更具互补性,量子处理器是材料科学和其他领域一些关键工作负载的卸载引擎。

  在过去几年中,我们已经从几个角度讨论了量子模拟的未来,并且正在增加另一个里程碑,突出了经典和量子系统之间的相互作用。本周,D-Wave展示了一种可编程的,大规模的,高保真度的异物相物质模拟。

  在最新的D-Wave2000Q处理器中使用新的退火控制是模拟的关键,因为团队可以将不同的物质状态编程到处理器中,标志着使用传统材料科学方法进行相同研究的改进。

  D-Wave研究的负责人:“我们很快将处于量子处理器将用作模拟和混合算法中的协处理器的情况。我们已经展示了一种新技术,我们可以通过将经典输入状态放入量子处理器并在其上执行量子演化来建立计算链。这将是未来几年出现的混合经典算法的构建模块“。

  正如我们在与D-Wave首席执行官,VernBrownell谈过量子仿真工作的另一个例子以及过去几年我们对量子系统用例的持续分析之后所说的那样(包括大众汽车公司的一系列优化和路由问题)量子的潜在实力的真实证据在于量子模拟的精确结果,即基于量子蒙特卡罗的问题,因为最近的工作强调了这一点。

  正是在这个频谱中,经典计算机将耗尽蒸汽,达到可扩展性的墙壁并最大限度地降低能源成本和时间-并且D-Wave的真正机会在哪里,至少假设材料科学中的应用,机器学习,药物发现,欺诈检测和其他有前途的领域在数量上具有足够的吸引力,使人们重新思考他们在传统系统上所做的数十年的工作。

  D-Wave展示了在1,800个原位可编程超导铌通量量子位的网络中对Kosterlitz-Thouless相变现象的大规模量子模拟,其成对耦合排列在完全受阻的方八角形晶格中。

​  他们能够观察到具有连续旋转对称性的复杂有序参数的出现,以及使用基于D-Wave2000Q退火的简单方法进行统计估计,系统接近临界温度时准长程有序的开始量子处理器,在反向量子退火协议链中执行蒙特卡罗采样。

  洛斯阿拉莫斯国家实验室科学,技术和工程首席副主任JohnSarrao博士说“D-Wave对Kosterlitz-Thouless过渡的量子模拟是一个令人兴奋的结果。它不仅有助于我们理解量子磁学中的重要问题,而且还展示了通过新颖有效的自旋系统映射解决计算难题,只需要有限数量的量子比特,并为解决更广泛的范围提供了新的可能性。

  这项工作代表了D-Wave的原型应用程序,该程序涵盖优化,机器学习,量子材料科学,网络安全等,并代表了混合和独立算法的前进道路。(欢迎转载分享)

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