AQUA@home

В 2007 году компания D-Wave впервые продемонстрировала 16-кубитный квантовый процессор Orion. Его чип выполнен из ниобия, который охлаждается в жидком гелии до температуры близкой к абсолютному нулю. Поэтому компьютер и называют адиабатическим, так как при таком охлаждении возникают условия, когда система не получает и не отдаёт тепло. При этом 16 металлических дорожек из ниобия, расположенные на кремниевой подложке и разделённые изолятором, начинают пропускать электрический ток по часовой стрелке, против неё или в обоих направлениях. Таким образом, выполняется главное условие квантовых вычислений — суперпозиция двух состояний в квантовом бите информации (кубите). Вся информация хранится в виде направлений течения тока по металлическим петлям и переходам. Позже, в 2008 году, компания представила 28-кубитный квантовый процессор Leda с усовершенствованной технологией связи между кубитами. В 2011 году компания заявила о подписании контракта с американской компанией — Lockheed Martin (основной подрядчик министерства обороны США по производству вооружений), на поставку 128-ми кубитного компьютера D-Wave One. Стоимость контракта — 10 млн долларов США. Таким образом, D-Wave One стал первой в истории человечества коммерческой моделью квантового компьютера. 23 августа 2011 года администрация проекта опубликовала новость о прекращении деятельности[1].

В отличие от привычной единицы информации — бит, который может принимать только одно из двух возможных значений — или «0», или «1», кубит в соответствии с принципом неопределённости квантовой механики, может находиться в суперпозиции — одновременно в состоянии и «0», и «1». Поэтому квантовое вычислительное устройство размером L кубит может выполнять параллельно ${\displaystyle 2^{L}}$ операций: если квантовый процессор Orion мог выполнять параллельно ${\displaystyle 2^{16}}$=65 536 операций, то процессор Leda — уже ${\displaystyle 2^{28}}$= 268 435 456. Останавливаться на достигнутом в D-Wave не собираются — на очереди квантовые компьютеры с 512 и 1024 кубитами. Это открывает фантастические возможности для вычислений.

Пока варианты использования квантовых компьютеров D-Wave ограничены возможностями вычислительных алгоритмов, для развития которых и предназначен проект AQUA@home. Но уже сейчас Orion с успехом справляется со сложнейшей задачей распознавания образов на фотографиях, играючи решает японскую головоломку Судоку, по заданным параметрам производит поиск молекул в химической базе данных. Наилучшим образом проявить себя квантовые компьютеры смогут в решении задач с большим числом переменных, требующих распараллеливания вычислений на множество потоков. Это задачи теории управления, оптимизации процессов, моделирования работы сложных физических, химических и биологических систем. Но прежде, чем все это заработает участникам AQUA@home предстоит сделать свой вклад в развитие адиабатического квантового алгоритма вычислений.

Данные на 10 июня 2011 года[2]

Здесь представлены самые активные, участвующие в разработке квантового компьютера. Данные на 10 июня 2011 года[3]

• Добровольные вычисления
• BOINC
• Квантовый компьютер

• Официальный сайт проекта