AQUA@home (Adiabatic QUantum Algorithms at home) — проект добровольных вычислений канадской компании D-Wave Systems Inc., работающего на платформе BOINC. Цель проекта — спрогнозировать эффективность сверхпроводимого адиабатического квантового компьютера на целый ряд проблем, начиная от материаловедения до машинного обучения. Разрабатываются и анализируются алгоритмы квантовых вычислений, используя квантовый метод Монте-Карло.
Хронология создания компьютеров 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.
23 августа 2011 года администрация проекта опубликовала новость о прекращении деятельности.
Единицы измерения информации в квантовых компьютерах
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 операций: если квантовый процессор Orion мог выполнять параллельно =65 536 операций, то процессор Leda — уже = 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.
Применение квантовых компьютеров 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.
Статистика вычислений проекта Данные на 10 июня 2011 годаофициальная статистика сайта Средняя скорость (гигафлопс)среднее кол-во новых хостов за 24 ч.среднее кол-во новых пользователей за 24 ч.Среднее кол-во заданий в постоянной обработке146,571834222,324
Самые активные команды проекта Здесь представлены самые активные, участвующие в разработке квантового компьютера. Данные на 10 июня 2011 годастатистика команд на официальном сайте ПозицияНазвание организацииКол-во частниковОчков среднем за деньВсего очковСтрана 1Движение "Дух времени"516922,959,2021,315,028,954Международная 2SETI.USA5592,144,3131,142,639,475США (Команда) 3L'Alliance Francophone5341,579,897 847,866,783Международная 4Russia5651,165,845 784,146,664Россия (Команда) 5SETI.Germany6751,465,948 542,688,834Германия (Команда)
Примечания
См. также Добровольные вычисления BOINC Квантовый компьютер
Ссылки Официальный сайт проекта
Категория:Математические проекты распределённых вычислений