Las computadoras cuánticas de D-Wave ahora ofrecen 2.000 qubits

En los últimos años, el fabricante de computadoras cuánticas D-Wave ha estado desarrollando hardware capaz de tareas cada vez más complejas y resolviendo problemas más avanzados.

Ahora dio a conocer un nuevo sistema capaz de entrelazar hasta 2.000 qubits.

La D-Wave 2000Q tiene 2.048 qubits, un aumento sustancial sobre el D-Wave 2X de 1,000 qubits.

El sistema D-Wave 2000Q superó a algoritmos altamente especializados ejecutados en servidores clásicos de última generación por factores de 1.000 a 10.000 veces.

Igualmente importante, la computadora de 15 millones de dólares tiene un primer cliente, Temporal Defense Systems, que utilizará la máquina para “resolver algunos de los problemas de seguridad cibernética más críticos y complejos que afectan a los gobiernos y las empresas comerciales”.

El contrato también le da a TDS una ruta de actualización a futuras “QPUs” (unidades de procesamiento cuántico).

“El poder combinado de la solución cibernética cuántica TDS/D-Wave revolucionará las comunicaciones seguras, protegerá contra las amenazas internas y ayudará a identificar a los adversarios cibernéticos y patrones de ataque”, dijo James Burrell, Director de Tecnología de TDS y ex Asistente Adjunto del Director del FBI.

“La tecnología proporcionará la capacidad de identificar, autorizar y autenticar a nivel de dispositivo individual a través de la red.

Además, la introducción de algoritmos de criptografía post-cuántica y la capacidad de resolver complejos problemas computacionales alcanzables sólo utilizando plataformas de computación cuántica ayudará a mejorar la seguridad de las redes operacionales en constante cambio … la intención es introducir un enfoque completamente nuevo a los desafíos existentes y emergentes de ciber-seguridad afectados por el volumen, sofisticación y complejidad de las modernas metodologías de ataque”.

Esta es una de esas declaraciones que suena extremadamente impresionante, pero cómo funcionará en la práctica.

Históricamente, un límite de los computadores D-Wave ha sido que tuvieron problemas con ciertas clases de problemas.
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La arquitectura de D-Wave utiliza recocido cuántico y muchos de los primeros proyectos de investigación en sus sistemas se centraron en si el dispositivo estaba realizando recocido cuántico o simplemente simulándolo.

D-Wave describe el recocido cuántico como:

El recocido cuántico es fundamentalmente diferente de la computación clásica. Aprovecha la tendencia natural de los sistemas cuánticos del mundo real para encontrar estados de baja energía. Si un problema de optimización es análogo a un paisaje de picos y valles, por ejemplo, cada coordenada representa una solución posible y su elevación representa su energía. La mejor solución es aquella con la energía más baja correspondiente al punto más bajo en el valle más profundo del paisaje.

El cálculo se realiza inicializando la unidad de procesamiento cuántico (QPU) en un estado fundamental de un problema conocido y llevando el sistema hacia el problema a resolver de tal manera que permanezca en un estado de baja energía a lo largo del proceso.

Al final del cálculo, cada qubit termina como 0 ó 1. Este estado final es la solución óptima o casi óptima al problema que se va a resolver.

Una diferencia interesante entre los sistemas D-Wave más antiguos y los nuevos D-Wave 2X y 2000Q es cómo unen los qubits. Aquí está el viejo método:

Y aquí está el sistema D-Wave 2X (suponemos que la D-Wave 2000Q usa esta misma topología).

La red todavía está escasamente conectada, pero parece que hay mucho más conexiones cruzadas que las que vimos en sistemas anteriores.

Esto debería facilitar el uso de la D-Wave 2000Q para resolver varios tipos de problemas y dar a los científicos más escenarios útiles para evaluar el rendimiento del recocido cuántico frente a su contraparte clásica.

Fuente: Extremetech