Adiabatikus kvantumszámítás és kvantumcsillapítás: Elmélet és gyakorlat

Eredeti címe:

Adiabatic Quantum Computation and Quantum Annealing: Theory and Practice

Könyv tartalma:

Az adiabatikus kvantumszámítás (AQC) a kvantumszámítás legismertebb kapumodelljének alternatívája. A két modell polinomiálisan ekvivalens, de egyébként meglehetősen különböző: az egyik tulajdonság, amely megkülönbözteti az AQC-t a kapumodelltől, az analóg jellege.

A kvantum lágyítás (QA) egyfajta heurisztikus keresési algoritmust ír le, amely az AQC-platform natív utasításkészletében futtatható''. A D-Wave Systems Inc. olyan {kvantumnealing processzorchipeket} gyárt, amelyek a kvantumtulajdonságokat kihasználva hardveresen valósítják meg a QA számításokat.

A chipek egy újszerű számítási platform központi elemét képezik, amelyet NP-nehéz optimalizálási problémák megoldására terveztek. A 2007-ben bejelentett 16 kubites prototípussal kezdve a vállalat egyre nagyobb modelleket dobott piacra és értékesített: a 128 kubites D-Wave One rendszert 2010-ben jelentették be, az 512 kubites D-Wave Two rendszer pedig 2013-ban érkezett a piacra. Az 1000 qubites modell várhatóan 2014-ben lesz elérhető.

Ez a monográfia bevezető áttekintést nyújt a számítás e szokatlan és gyorsan fejlődő megközelítéséről. A kvantumszámítás alapelveinek áttekintésével kezdjük, valamint azzal, hogy mit tudunk az AQC modellről és a QA algoritmus paradigmájáról. Ezután áttekintjük a D-Wave technológiai stacket, és megvitatjuk a kvantumszámítógépes rendszerek kereskedelmi méretű kiépítésének és használatának néhány kihívását.

Az utolsó fejezet áttekint néhány kísérleti kísérletet e szokatlan platformok tulajdonságainak és képességeinek megértésére. Az értekezés a kvantumszámításban vagy fizikában kevés háttérrel rendelkező informatikusok közönségének szól.