Quanten-Computing ist Real, und D-Wave nur Open-Source-es
Autor: Klint Finley. Klint Finley Business
Datum der Veröffentlichung: 01.11.17. 01.11.17
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13:00. 13:00
Quanten-computing ist Real. Aber es ist auch schwer. So hart, dass nur
wenige Entwickler, in der Regel ausgebildet in der Quantenphysik,
Mathematik Fortgeschrittene, oder beide, können höchstwahrscheinlich
tatsächlich funktionieren mit den paar Quanten-Computern, die vorhanden
sind. D-Wave, das kanadische Unternehmen hinter der Quantencomputer, den
Google und NASA seit 2013 getestet haben will jetzt Quantencomputer ein
bisschen leichter durch die Kraft des open-Source-Software zu machen.
Herkömmliche Computer speichern Informationen in "Bits" ausmachen kann
entweder eine "1" oder "0". Quanten-computing nutzt Quantenteilchen in
einem fremden Staat namens "Überlagerung", was bedeutet, dass das
Teilchen gleichzeitig in zwei Richtungen dreht. Forscher haben gelernt,
nutzen die Vorteile dieser Teilchen zu erstellen, wie sie es nennen "Qubits,"
die 1 und 0 gleichzeitig darstellen kann. Durch Aneinanderreihen von
Qubits, Unternehmen wie D-Wave Hoffnung Computern erstellen, die
exponentiell schneller als heutige Maschinen sind.
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IBM zeigte ein Quantencomputers arbeiten im Jahr 2000 und weiterhin auf
seine Technik zu verbessern. Google arbeitet an seiner eigenen
Quantencomputer und auch gemeinsam mit der NASA, D-Wave Systems im Jahr
2013 zu testen. Lockheed Martin und des Los Alamos National Laboratory
arbeiten auch mit D-Wave-Maschinen. Aber heutige Quantencomputer sind
noch nicht praktisch für die meisten realen Anwendungen. Qubits sind
empfindlich und können leicht aus den Überlagerungszustand geklopft
werden. Unterdessen sind Quantencomputer äußerst schwierig, heute zu
programmieren, weil sie hoch spezialisierte Kenntnisse erfordern.
"D-Wave die Hardware nach vorne treibt", sagt D-Wave International
Präsident Bo Ewald. "Aber wir brauchen mehr intelligente Menschen denken
über Anwendungen, und eine andere Serie Gedanken über Software-Tools."
Hier kommt das Unternehmen neue Software-Tool Qbsolv . Qbsolv soll
Entwickler Programm D-Wave Maschinen helfen, ohne einen Hintergrund in
der Quantenphysik. Einige D-Wave-Partner nutzen bereits des Tools, aber
heute das Unternehmen Qbsolv als open Source freigegeben, was bedeutet,
dass jeder frei zu teilen und die Software ändern können.
"Nicht jeder in der Computer-Science-Community erkennt die potenzielle
Auswirkungen der Quanten-computing,", sagt Fred Glover, ein Mathematiker
an der University of Colorado, Boulder, die mit Qbsolv gearbeitet hat. "Qbsolv
bietet eine Tool, die diese Auswirkungen grafisch sichtbar machen kann,
indem man Forscher und Praktiker Chart-die künftige Ausrichtung der
Quantencomputer Entwicklungen beteiligt."
Qubits für alle
Qbsolv schließt sich einen kleinen, aber wachsenden Pool von Werkzeugen
für Möchtegern Quantum Computer-Programmierer. Letztes Jahr Scott Pakin
des Los Alamos National Laboratory – und einer der Qbsolv ist zum ersten
Mal Nutzer – veröffentlicht ein weiteres kostenlosen Tools namens Qmasm,
das erleichtert auch die Belastung durch Schreiben von Code für D-Wave
Maschinen durch Freigeben von Entwicklern aus über Adressierung der
zugrunde liegenden Hardware kümmern zu müssen. Das Ziel, Ewald sagt,
soll Kickstart ein Quantum computing Software-Werkzeuge-Ökosystem und
eine Gemeinschaft von Entwicklern auf Quantum computing Probleme zu
fördern. In den letzten Jahren wurde die open-Source Software der beste
Weg, um Gemeinschaften von unabhängigen Entwicklern und große Firmen
Mitwirkende zu bauen.
Um tatsächlich die Software ausführen, die Sie mit diesen Tools
erstellen, benötigen Sie natürlich Zugang zu einem der wenigen
vorhandenen D-Wave-Maschinen. In der Zwischenzeit können Sie einen
D-Wave-Simulator herunterladen, mit denen Sie die Software auf Ihrem
Computer zu testen. Offensichtlich werden dies nicht dasselbe wie läuft
es auf ein Stück Hardware, das echte Quantenteilchen verwendet, aber es
ist ein Anfang.
Letztes Jahr startete IBM einen Cloud-basierten Dienst, der Menschen
ermöglicht, ihre eigenen Programme auf die Firma Quantencomputer laufen.
Aber zumindest für den Augenblick, Qbsolv und Qmasm werden nur nützlich
für die Erstellung von Anwendungen für D-Wave-Hardware. D-Wave Maschinen
nehmen einen radikal anderen Ansatz für die Datenverarbeitung als
herkömmliche Computer oder sogar andere Quantencomputer Prototypen.
Während die meisten Computer – von Ihrem Smartphone bis hin zu IBMs
Quantencomputer – allgemeine Zwecke, d. h. sie können programmiert
werden, um alle Arten von Problemen zu lösen sind, D-Welle Maschinen
eignen sich für einen einzigen Zweck: Optimierungsprobleme zu lösen. Das
klassische Beispiel ist bekannt als das Traveling Salesman Problem:
berechnet die kürzeste Route, die eine Liste von bestimmten Stationen
durchläuft.
In den frühen Tagen fragte Kritiker, ob D-Wave teuren Maschinen auch
Quantencomputer überhaupt waren, aber die meisten Forscher jetzt sind
sich darüber einig, dass die Maschinen Quantenverhalten aufweisen. "Es
gibt sehr wenige Zweifel links, dass es in der Tat Quanteneffekte bei
der Arbeit und, dass sie eine sinnvolle rechnerische Rolle spielen,"
University of Southern California Forscher Daniel Lidar erzählte uns im
Jahr 2015 nach Google und NASA veröffentlicht eine Forschungsarbeit, die
Detaillierung einige ihrer Arbeit mit der D-Wave. Die große Frage nun
ist ob D-Wellen eigentlich schneller als herkömmliche Computer sind, und
wenn der einzigartige Ansatz ist besser als die von IBM und anderen
Forschern getroffen.
Pakin sagt, dass sein Team Gläubigen in D-Wave Potential, obwohl sie
zugeben, dass seine Systeme Leistungsverbesserungen außer in sehr engen
Fällen noch nicht bieten können. Er erklärt auch, dass D-Wave Computer
nicht unbedingt die effizienteste Antworten auf ein Optimierungsproblem
bieten – oder sogar einen richtigen. Stattdessen ist die Idee, Lösungen
anzubieten, die sind wahrscheinlich gut, wenn auch nicht perfekte
Lösungen, und zwar sehr schnell. Das verengt die D-Wave Maschinen nutzen
für Optimierungsprobleme, die schnell gelöst werden müssen, aber müssen
nicht perfekt sein. Das könnte viele Artificial-Intelligence-Anwendungen
beinhalten.
Im Idealfall werden jedoch der Hard- und Software verbessern bis zu dem
Punkt, dass andere Arten von EDV-Problemen in Optimierungsprobleme
übersetzt werden können, und Qbsolv und Qmasm sind Schritte in Richtung
des Aufbaus genau das. Aber um dorthin zu gelangen, sie brauchen mehr
als nur mach-Source-Software. Sie benötigen eine open-Source-Community.
