211service.com
CIP un Džefs Bezoss liek likmes uz kvantu skaitļošanu
Bloķētā ēkā Vankūveras priekšpilsētā, pāri ielai no drūma McDonald’s, ir vieta, kur ir aukstāks nekā jebkur pasaulē. Tajā atrodas datora procesors, par kuru Amazon dibinātājs Džefs Bezoss un CIP investīciju grupa In-Q-Tel uzskata, ka tas var izmantot kvantu mehānikas dīvainības, lai atbrīvotu vairāk skaitļošanas jaudas nekā jebkura parasta datora mikroshēma. Bezoss un In-Q-Tel ir investoru grupā, kas uz šo izredzēm liek 30 miljonus dolāru.
Sapinies : Šī ir daļa no struktūras, kas atdzesē un aizsargā D-Wave procesoru, lai tas (acīmredzot) varētu veikt kvantu aprēķinus.
Ja derības izdotos, dažas no pasaulē sarežģītākajām skaitļošanas problēmām, piemēram, jaunu zāļu meklēšana vai mākslīgā intelekta veidošanas centieni, kļūtu ievērojami mazāk sarežģītas. Šī attīstība arī notīrītu D-Wave Systems sabojāto reputāciju, kura astoņus gadus ilgās pūles izveidot kvantu datoru ir nopelnījušas tikai skepticismu, kas robežojas ar ievērojamu fiziķu izsmieklu.
D-Wave pārdzesētais procesors ir izstrādāts tā, lai tiktu galā ar programmatūras inženieru nosauktajām optimizācijas problēmām, tādu problēmu kodolu kā visefektīvākā piegādes ceļa noteikšana vai to, kā proteīna atomi pārvietosies, kad tas sastopas ar zāļu savienojumu. Praktiski viss ir saistīts ar optimizāciju, un tas ir mašīnmācības pamats, kas ir pamatā visai bagātības radīšanai internetā, saka Džordijs Rouzs, D-Wave dibinātājs un galvenais tehnoloģiju speciālists. Mašīnmācībā, mākslīgā intelekta nozarē, programmatūra pārbauda informāciju par pasauli un formulē atbilstošu veidu, kā rīkoties nākotnē. Tas ir pamatā tādām tehnoloģijām kā runas atpazīšana un produktu ieteikumi, un tā ir prioritāte tādu uzņēmumu pētniecībā kā Google un Amazon, kuri paļaujas uz lielajiem datiem.
Mūsu izlūkošanas kopienas klientiem ir daudzas sarežģītas problēmas, kas apliek ar nodokli klasisko skaitļošanas arhitektūru, šodien publicētajā paziņojumā sacīja Roberts Eimss, In-Q-Tel informācijas un komunikācijas tehnoloģiju viceprezidents. In-Q-Tel galvenais klients ir CIP, un Nacionālā drošības aģentūra ir vēl viena. Ir zināms, ka abi iegulda lielus līdzekļus automatizētā izlūkdatu vākšanā un analīzē.
Rouzs, pārliecināts kanādietis ar ģitāru un samuraju zobenu, kas nospiests sava biroja bezlogu stūrī, žurnālistiem ir izteicis grandiozas pretenzijas kopš 2007. gada, kad skaļā pasākumā prezentēja D-Wave pirmo koncepta procesoru. Datoru vēstures muzejs Mountain View, Kalifornijā. Dalībnieki redzēja, kā D-Wave procesors (acīmredzot) risina sudoku mīklas un atrada tuvu atbilstību noteiktai zāļu molekulai citu savienojumu kolekcijā. Taču turpmākajās nedēļās, mēnešos un gados kvantu skaitļošanas akadēmiskie eksperti pārņēma uzņēmumu skepse un apsūdzības par krāpšanu. Rouzas sākotnējās prognozes par to, cik ātri uzņēmums palielinās savu mikroshēmu apjomu un iespējas, krita malā, un, lai gan uzņēmums joprojām bija labi finansēts, tas bija publiski kluss.
Bezos un In-Q-Tel — uzņēmuma līdz šim ievērojamākajiem atbalstītājiem — reģistrēšanās ir jaunākais notikumu virknē, kas liecina, ka D-Wave uzskata, ka ir gatavs beidzot atbildēt saviem kritiķiem. 2011. gada maijā uzņēmums publicēja rakstu prestižajā žurnālā Daba ka kritiskie akadēmiķi teica, ka bija pirmais, kas pierādīja, ka D-Wave mikroshēmām piemīt dažas kvantu īpašības, kas nepieciešamas, lai pamatotu Rouzas apgalvojumus. Google mākslīgā intelekta pētnieki regulāri piesakās D-Wave datorā, izmantojot internetu, lai to izmēģinātu, un 2011. gadā uzņēmums arī parakstīja savu pirmo klientu. Aizsardzības darbuzņēmējs Lockheed Martin samaksāja 10 miljonus dolāru par datoru, lai pētītu programmatūras kļūdu automātisku atklāšanu sarežģītos projektos, piemēram, aizkavētā iznīcinātājā F-35 (skatiet programmu Kvantu efektu pieskāriens programmai, kas mācās ). Joprojām ir jautājumi par to, kā darbojas tā tehnoloģija, taču D-Wave saka, ka ir gaidāmi vairāk pierādījumu. Tas gatavo uzlabotu procesoru, ko Rose sauc par uzņēmuma pirmo patieso produktu, nevis par pētniecības iekārtu. Paredzams, ka D-Wave nākamajos mēnešos paziņos par citiem lielākajiem klientiem.
Aukstā vieta
Ieejiet D-Wave pirmā stāva biroja komplektā, un jūs sagaida neparastas sanāksmju telpas, biroji un kabīnes. Bet atveriet pareizās durvis no galvenā koridora, un jūs nokļūsit spilgti baltā laboratorijas telpā, kurā dominē četri melni monolīti — D-Wave datori. Aptuveni kuba formas un apmēram 10 pēdas garas, tās izstaro ritmisku, augstu skaņu, jo iekšpusē cirkulē pārdzesētas gāzes. Katrai mašīnai ir durvis sānos, un tās lielākoties ir tukšas, ar tādu kā staru lielgabalu, kas nolaižas no griestiem, plaši izvietotu piecu metāla disku, kuru izmērs samazinās, kaudze, kas tiek turēta kopā ar kabeļiem, statņiem un caurulēm, kas pārklātas ar zeltu. un varš. Faktiski tas ir aukstuma lielgabals: konstrukcijas platajā galā ir vēss -452 °F (4 °Kelvins) un tās galā dažas tūkstošdaļas virs absolūtās nulles, kur var atrast D-Wave collu kvadrātveida mikroshēmu. . Pat kosmosa dziļākās vietas nav tik aukstas vai tik aizsargātas pret magnētiskajiem laukiem, kā šī mikroshēma, kas Silīcija ielejas rūpnīcā ir iegravēta no niobija sakausējuma, kas kļūst supravadošs ļoti zemā temperatūrā.
Procesors katrā jūsu izmantotajā datorā ir izgatavots no silīcija un veidots ar tranzistoriem, kas rada loģiskos vārtus — slēdžus, kas ir vai nu ieslēgti (datora programmēšanā to apzīmē ar 1), vai izslēgti (0). D-Wave procesori sastāv arī no elementiem, kas pārslēdzas starp 1 un 0, taču tie ir niobija sakausējuma cilpas — jaunākajā procesorā ir 512 no tiem. Šīs cilpas ir pazīstamas kā kubiti, un tās var notvert elektrisko strāvu, kas cilpu iekšpusē riņķo pulksteņrādītāja virzienā (apzīmē ar 0) vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam (1). Mazākas supravadošās cilpas, ko sauc par savienotājiem, saista kubitus, lai tie varētu mijiedarboties un pat ietekmēt viens otru, lai pārslēgtos starp 1 un 0.
Šī smalkā iestatīšana ir izstrādāta tā, lai kubitu izkārtojums atbilstu algoritmam, kas atrisina noteikta veida optimizācijas problēmu daudzu uzdevumu pamatā, kurus ir grūti atrisināt ar parasto procesoru. Tā ir kā specializēta iekārta rūpnīcā, kas spēj patiešām labi paveikt vienu lietu, izmantojot noteikta veida izejmateriālus. Lai veiktu aprēķinu D-Wave mikroshēmā, ir jānodrošina šis izejmateriāls skaitļu veidā, kas jāievada tā kodētajā algoritmā. Tas tiek darīts, iestatot kubitus 1s un 0s shēmā un precīzi noregulējot to, kā savienotāji ļauj kubitiem mijiedarboties. Pēc mazāk nekā sekundes gaidīšanas kubiti pārvēršas jaunās vērtībās, kas norāda uz zemāku procesora enerģijas stāvokli un atklāj potenciālu sākotnējās problēmas risinājumu.
Tas, kas notiek šīs izšķirošās gaidīšanas laikā, ir sava veida kvantu mehānisks arguments. Kubiti nonāk dīvainā kvantu stāvoklī, kurā vienlaikus ir gan 1, gan 0, piemēram, Šrēdingera kaķis ir gan miris, gan dzīvs, un ieslēdzas dīvainā sinhronitātē, kas pazīstama kā sapīšanās — parādība, ko Einšteins savulaik aprakstījis kā spokainu. Tas ļauj kubitu sistēmai vienā mirklī izpētīt visas iespējamās galīgās konfigurācijas, pirms tās izvēlas visvienkāršāko vai ļoti tuvu tai.
Vismaz tā saka D-Wave zinātnieki. Joprojām ir daudz jautājumu par to, kas patiesībā notiek uzņēmuma mikroshēmās, ne tikai paša uzņēmuma fiziķu, inženieru un datorzinātnieku galvās. Mēs veidojam šo sistēmu empīriski, nevis tikai sekojam teorijai, saka Džeremijs Hiltons, D-Wave viceprezidents, kurš vada tā procesoru izstrādi. Viņš un citi uzņēmuma inženieri precīzi nezina, kas notiek mikroshēmā, taču, kamēr katrs dizains rada atbildes uz radītajām problēmām, sīkāka kvantu fizikas informācija, kas notiek iekšpusē, var gaidīt retrospektīvu apstiprinājumu.
Šķiet, ka tā ir attieksme, kas ir labi saspēlējusies ar investoriem, taču tā joprojām iepriecina akadēmiķus. Inženiertehniskajā līmenī viņi ir izveidojuši dažādu veidu iespaidīgu iestatījumu, saka Skots Āronsons, MIT profesors, kurš pēta kvantu skaitļošanas robežas. Bet attiecībā uz pierādījumiem, ka viņi risina problēmas, izmantojot kvantu mehāniku ātrāk, nekā jūs varētu klasiski, es domāju, ka tas vēl nav pieejams. Sīva D-Wave kritiķe gados pēc tā 2007. gada demo, Aaronson pagājušajā gadā mīkstināja savu nostāju pēc uzņēmuma Daba papīrs, kas parāda kvantu efektus. Agrāk bija milzīga plaisa starp mārketinga apgalvojumiem un to, kur bija zinātne, un tā ir samazinājusies, taču joprojām pastāv plaisa, saka Āronsons, kurš februārī apmeklēja uzņēmuma laboratorijas. Pierādīšanas pienākums ir viņiem, un viņi vēl nav izpildījuši šo pienākumu.
Āronsona lielākā nepatika ir tā, ka D-Wave sistēmas dizains varētu ticami atrisināt problēmas bez kvantu efektiem, un tādā gadījumā tas vienkārši būtu ļoti dīvains parasts dators. Viņš un citi kritiķi saka, ka uzņēmumam joprojām ir jāpierāda divas lietas: ka tā kubiti patiešām var iekļūt superpozīcijās un sapīties, un ka mikroshēma nodrošina ievērojamu kvantu ātrumu, salīdzinot ar klasisko datoru, kas strādā ar to pašu problēmu. Līdz šim uzņēmums recenzētā forumā nav iesniedzis pierādījumus ne par vienu.
Rouzs saka, ka D-Wave strādā, lai pierādītu sapīšanās pierādījumus un ka nesenie testi ar klasiskajiem datoriem liecināja, ka tas palīdz risināt tādas skaitļošanas problēmas, kuras tas ir paredzēts atrisināt.
Āronsons arī saka, ka veids, kā D-Wave procesors ir stingri kodēts viena konkrēta veida problēmai, kavēs to problēmu loku, kuras tas varētu atrisināt. Turklāt salīdzinoši nelielais kubitu skaits procesorā mūsdienās nozīmē, ka tas spēj apstrādāt tikai niecīgas datu virknes. Izmantojot matemātiskos trikus, lai problēmu pārvērstu pareizā formā, lai tiktu galā ar šiem ierobežojumiem, un apgrieztu procesu, tiklīdz D-Wave mikroshēma ir sniegusi atbildi, var izraisīt ievērojamu palēninājumu, saka Āronsons. Rose norāda, ka kvantu procesors būs pietiekami ātrs, lai pārvarētu šādus sodus, un viņš saka, ka viņam ir inženieri, kas strādā pie veidiem, kā automātiski pārtulkot parasto programmēšanas kodu tajā, kas nepieciešams D-Wave mikroshēmai.
Tas, vai D-Wave var apmierināt Āronsonu un citus skeptiķus, ne vienmēr ir svarīgi investoriem un tehnoloģiju uzņēmumiem. Tas ir tāpēc, ka tik daudzās uzņēmējdarbības jomās skaitļošanas jaudai ir izšķiroša nozīme, lai saglabātu konkurences priekšrocības, saka Stīvs Jurvetsons , riska kapitāla uzņēmuma Draper Fisher Jurvetson partneris, kurš divreiz ir ieguldījis D-Wave un sauc to par visvienkāršāko swing-for-the-fence tehnoloģiju, ko viņš jebkad ir finansējis. Viņš saka, ka šī lietojumprogramma ir visur, kur mums ir nācies atgriezties pie heiristikas — īkšķa noteikuma —, lai atrisinātu problēmu: dienas tirgotāji, molekulārā modelēšana, ikviens e-komercijas uzņēmums, kā arī Google un Microsoft. pasaule. Tādi uzņēmumi kā Lockheed, Amazon un lielie farmācijas uzņēmumi vislabāk pārzina parasto datoru ierobežojumus un būs pirmie rindā, saka Jurvetsons, taču arī jauna auto vai jauna interneta veikala projektēšana varētu būt noderīga.
Uzņēmumiem un valsts aģentūrām ir vēl viena, iespējams, steidzamāka motivācija uzņemties iespēju izveidot jaunuzņēmumu, kuram ir valdzinoša ideja, bet daži satraucoši vaļīgi punkti. Ir pamats uzskatīt, ka pēdējo desmitgažu laikā novērotais eksponenciālais skaitļošanas jaudas pieaugums beidzas, saka Bobs Lūkass, kurš Dienvidkalifornijas Universitātē, kur ir instalēts Lockheed D-Wave dators, vada superskaitļošanas un kvantu skaitļošanas pētījumus. Daudzus no parastajiem sasniegumiem skaitļošanas jaudas jomā ir radījuši savienojumi ar mikroshēmām, kas gadu no gada sarūk, taču, tā kā vadošais mikroshēmu ražotājs Intel šobrīd strādā pie tā, lai tās būtu tikai 14 nanometrus diametrā, nav daudz mazāku lietu. Mēs dzīvojam pēdējos 10 gados, kad [klasiskā] skaitļošanas jauda ir strauji pieaugusi, un alternatīvas tam kļūs arvien interesantākas, saka Lūkass. Viņš piebilst, ka, veicot eksperimentus ar Lockheed D-Wave sistēmu, viņš ir kļuvis no ļoti skeptiska uz piesardzīgi optimistisku tehnoloģiju.