La empresa D-Wave inventa la espectroscopia túnel para verificar que sus ordenadores son cuánticos

Dibujo20130316 D-Wave computer qubits

La compañía canadiense D-Wave afirma que ha fabricado un ordenador cuántico de 512 cubits, que se pondrá a la venta durante este año y que ejecuta ciertos algoritmos con cientos de bits unas diez mil veces más rápido que su análogo clásico. El ordenador utiliza la llamada computación cuántica adiabática. Muchas voces han criticado a D-Wave por no demostrar de forma rigurosa el funcionamiento cuántico de sus ordenadores. Los científicos de D-Wave han desarrollado una nueva técnica para verificarlo, llamada espectroscopía túnel, que han publicado en Physical Review B. En una conferencia en Londres el pasado 6 de marzo han afirmado que dicha técnica ha sido aplicada a grupos de hasta 8 cubits de su ordenador “cuántico” demostrando que se comportan de forma cuántica durante la ejecución de sus algoritmos. Los resultados aún no han sido publicados. Obviamente, no es lo mismo demostrar el comportamiento cuántico de 8 cubits en un ordenador de 512 cubits, que hacerlo con todos los 512 cubits, pero se trata de un paso importante cuyo objetivo es acallar a la mayoría de las voces críticas. D-Wave tiene financiación de grandes empresas, como Google, y su objetivo es la vía rápida de los inventores (construir un prototipo y demostrar que funciona), en lugar de la línea lenta de los científicos (estudiar el diseño apropiado antes de construir nada). Me enteré de la conferencia en Londres gracias a Jacob Aron, “Controversial quantum computer aces entanglement tests,” NewScientist, 08 March 2013. El artículo técnico que describe la técnica de espectroscopia túnel es A. J. Berkley et al., “Tunneling spectroscopy using a probe qubit,” Phys. Rev. B 87: 020502(R), 2013 [arXiv:1210.6310]. No me he hecho eco antes de este trabajo pues esperaba la publicación de los resultados de la aplicación de esta nueva técnica, pero por lo que parece se van a retrasar (aún no hay fecha, que yo sepa).

Más sobre D-Wave en este blog:

El ordenador “cuántico” canadiense de 128 cubits de D-Wave Systems (25 marzo 2012)

Por primera vez en la historia se vende un ordenador cuántico “D-Wave One” (6 junio 2011)

Inaudito, D-Wave Systems logra publicar un artículo en Nature (13 mayo 2011)

Tras Orion, Rainier, un ordenador cuántico adiabático de D-Wave Systems de 128 cubits (18 mayo 2009)

12 pensamientos en “La empresa D-Wave inventa la espectroscopia túnel para verificar que sus ordenadores son cuánticos

  1. Sólo 8 de 512, es evidente por donde va a contraatacar Scott Aaronson. Aunque es un buen primer paso, aun tiene que trabajar mucho D-Wave Systems.

  2. Tambien ha salido recientemente un “special issue” de ordenadores cuanticos no adiabaticos
    Science 8 March 2013
    Tiene buena pinta. Estoy esperado que lo pongan en arXiv para poder leerlo gratis :)

  3. Sería bueno usar ese computador “Cuántico” para diseñar un Cuántico verdadero.

  4. Francis una pregunta: ¿los resultados que arroja un ordenador cuántico son exactos o probables? Salu2

    • Leo, un ordenador cuántico es no determinista y ofrece una distribución de probabilidad en el espacio de soluciones. Pero en un algoritmo cuántico bien diseñado la solución más probable es la exacta. Basta repetir el algoritmo un número suficientemente grande de veces para obtener la respuesta exacta (repito, si está bien diseñado el algoritmo).

  5. de resultar ser un verdadero ordenador cuántico, seria la mejor noticia tecnológica que haya escuchado

    • El artículo de Scott Aaronson aclara ese supuesto aumento de velocidad. Básicamente no existe tal cosa (o al menos no existe aun una evidencia de ello).

      • Gracias, Sandia, te me has adelantado: “D-Wave: Truth finally starts to emerge,” Shtetl-Optimized, May 16, 2013.

        “D-Wave One is doing what should be described as “quantum annealing” rather than “classical annealing” on more than 100 qubits. (Note that D-Wave itself now speaks about “quantum annealing” rather than “quantum adiabatic optimization.” The difference between the two is that the adiabatic algorithm runs coherently, at zero temperature, while quantum annealing is a “messier” version in which the qubits are strongly coupled to their environment throughout, but still maintain some quantum coherence.)”

        No Speedup Compared to Classical Simulated Annealing. The paper that reported the quantum annealing behavior of the D-Wave One, also showed no speed advantage whatsoever for quantum annealing over classical simulated annealing. D-Wave has spent ~$100 million, and hundreds of person-years, optimizing the hell out of a special-purpose annealing device, with the sole aim of solving this one problem that D-Wave itself defined. And maybe not surprisingly, the D-Wave machine was faster than a “direct classical simulation of itself” . But even here, there’s a delicious irony.”

        “There’s no real hope for using the D-Wave machine to get an asymptotic speedup over a classical computer. The quantum annealing running on the D-Wave machine outperformed the CPLEX optimization package running on a classical computer by a factor of ~3600, on Ising spin problems involving 439 bits. Wow! That sounds awesome! But let’s pause, CPLEX is a general-purpose, off-the-shelf exact optimization package. Of course an exact solver can’t compete against quantum annealing—or for that matter, against classical annealing or other classical heuristics!”

      • No, gracias a ti Francis es un placer poder escribir en tu blog.
        Ampliando, el artículo de Scott Aaronson está basado en las pruebas sobre el equipo de D-Wave de Matthias Troyer y Daniel Lidar.

        http://arxiv.org/abs/1304.4595

        Vídeo de la presentación de las pruebas por Daniel Lidar

        Quien le recomendó a D-Wave implementar corrección de errores activa en las próxima generación de equipos. Del artículo de Scott

        “Update (May 17): Daniel Lidar emailed me to clarify his views about error-correction and the viability of D-Wave’s approach. He invited me to share his clarification with others—something that I’m delighted to do, since I agree with him wholeheartedly. Without further ado, here’s what Lidar says:”

        “I don’t believe D-Wave’s approach is scalable without error correction. I believe that the incorporation of error correction is a necessary condition in order to ever achieve a speedup with D-Wave’s machines, and I don’t believe D-Wave’s machines are any different from other types of quantum information processing in this regard. I have repeatedly made this point to D-Wave over several years, and I hope that in the future their designs will allow more flexibility in the incorporation of error correction.”

        “Lidar also clarified that he not only doesn’t dispute what Matthias Troyer told me about the lack of speedup of the D-Wave device compared to classical simulated annealing in their experiments, but “fully agrees, endorses, and approves” of it—and indeed, that he himself was part of the team that did the comparison.”

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