Центр квантовых вычислений USC-Lockheed Martin
Joint research facility between Lockheed Martin and the University of Southern California

USC -Lockheed Martin Quantum Computing Center (QCC) — это совместный научно-исследовательский проект Lockheed Martin Corporation и Университета Южной Калифорнии (USC). QCC находится в Институте информационных наук (ISI), исследовательском подразделении компьютерных наук и техники Инженерной школы Витерби USC , и совместно управляется ISI и Lockheed Martin.

Преподаватели USC, исследователи и студенты ISI проводят фундаментальные и прикладные исследования в области квантовых вычислений и сотрудничают с исследователями по всему миру. QCC использует систему квантового отжига D-Wave Two, произведенную D-Wave Systems , Inc. [1] [2] QCC является первой организацией за пределами D-Wave, которая эксплуатирует эту систему. [3] Вторая система установлена ​​в исследовательском центре NASA Ames , [4] и эксплуатируется совместно NASA и Google . [5] [6] Системы должны храниться в чрезвычайно холодной среде и быть электромагнитно экранированными для работы с максимально возможным временем когерентности.

Цель

Квантовая обработка информации, также называемая квантовыми вычислениями , теоретически известна тем, что предлагает значительное ускорение и более полные ответы для некоторых комбинаторных вычислительных задач. Квантовый отжиг — это раздел квантовых вычислений, преимущества которого по сравнению с классическими вычислениями изучаются. [7] При квантовом отжиге проблемы кодируются в самом низком энергетическом состоянии физической квантовой системы. Приложения, которые в настоящее время изучаются в QCC, включают анализ больших данных , проверку и валидацию киберфизических систем , идентификацию и классификацию образов, а также оптимизацию и машинное обучение , каждое из которых может способствовать прорывам в различных отраслях промышленности и правительстве. [8]

Исследователи USC и ISI, а также инженеры Lockheed Martin стремятся разработать методы для сравнительной оценки квантовых отжигов [9] и проведения тестов «квантованности». [10] К ним относятся изучение квантовой запутанности [11] и, в более общем плане, производительность экспериментов по квантовому отжигу [12] .

Исследователи также работают над управлением квантовой декогеренцией , явлением, которое ухудшает производительность квантовых информационных процессоров, когда квантовые состояния вытесняются из квантовой суперпозиции . Декогеренция может снизить квантовую функциональность до функциональности классического компьютера и может быть нейтрализована с помощью квантовой коррекции ошибок . [13] Исследователи QCC и их коллеги разработали методы противодействия декогеренции в квантовых отжигателях, объединяя квантовую коррекцию ошибок с энергетическими штрафами, которые подавляют декогеренцию, в единый метод коррекции квантового отжига. [14] [15] [16]

История

QCC был запущен в ноябре 2011 года под руководством научно-технического директора Дэниела Лидара , профессора электротехники, химии и физики из Южно-Калифорнийского университета; операционного директора Роберта Ф. Лукаса, [17] директора подразделения вычислительных систем и технологий ISI; и Неда Аллена и Грега Талланта из Lockheed Martin. QCC начинался с 128-кубитного D-Wave One, [18] который был заменен в марте 2013 года на 512-кубитный D-Wave Two. [19]

Исследовать

Первоначально исследования были сосредоточены на проверке того, является ли D-Wave на самом деле квантовой системой [20] [21] [22] [23], а затем расширились до сравнительного анализа D-Wave с классическими алгоритмами [24] [25] и различными приложениями, включая квантовое машинное обучение . [26] Исследователи Lockheed Martin сосредоточились на применении адиабатических квантовых вычислений к проблеме верификации и валидации систем управления и другим задачам со схожей математической структурой, таким как проектирование специальных форм волн для радиочастотных приложений с минимальными боковыми лепестками.

Люди

В состав команды входят более десятка преподавателей USC, исследователей ISI, докторантов и аспирантов, а также более 100 пользователей Lockheed Martin.

Расположение

USC находится в центре Лос-Анджелеса . ISI находится в Марина-дель-Рей, Калифорния . Штаб-квартира Lockheed Martin находится в Бетесде, Мэриленд . D-Wave находится в Бернаби, Британская Колумбия , Канада .

Ссылки

  1. ^ Кнапп, Алекс (29 января 2015 г.). «Компания квантовых вычислений D-Wave привлекла 29 миллионов канадских долларов». Forbes .
  2. ^ "D-Wave's Dream Machine". Inc.com . 9 января 2014 г.
  3. ^ «Могут ли квантовые вычисления изменить мир? Этот стартап делает на это ставку». Washington Post .
  4. ^ "QuAIL". nasa.gov . Архивировано из оригинала 2015-03-10.
  5. ^ Томпсон, Клайв (20 мая 2014 г.). «Революционный квантовый компьютер, который может оказаться вовсе не квантовым». WIRED .
  6. ^ Джонс, Никола (2013). «Google и NASA покупают квантовый компьютер». Nature News & Comment . doi :10.1038/nature.2013.12999. S2CID  57405432.
  7. ^ "Действительно первый в мире квантовый компьютер". isgtw.org .
  8. ^ «АНБ стремится создать квантовый компьютер, который сможет взломать большинство типов шифрования». Washington Post .
  9. ^ Zick, Kenneth M.; Shehab, Omar; French, Matthew (2015-06-08). "Экспериментальный квантовый отжиг: исследование случая, включающее проблему изоморфизма графов". Scientific Reports . 5 (1): 11168. arXiv : 1503.06453 . Bibcode :2015NatSR...511168Z. doi : 10.1038/srep11168 . ISSN  2045-2322. PMC 4459189 . PMID  26053973. 
  10. ^ Albash, T.; Rønnow, TF; Troyer, M.; Lidar, DA (2015). «Пересмотр классических и квантовых моделей для процессора D-Wave One». The European Physical Journal Special Topics . 224 (1). Springer Science and Business Media LLC: 111– 129. arXiv : 1409.3827 . doi : 10.1140/epjst/e2015-02346-0. ISSN  1951-6355. S2CID  119100508.
  11. ^ Лантинг, Т.; Пржибиш, А. Дж.; Смирнов, А. Ю.; Спедальери, Ф. М.; Амин, М. Х.; и др. (2014-05-29). «Запутанность в процессоре квантового отжига». Physical Review X. 4 ( 2): 021041. arXiv : 1401.3500 . Bibcode : 2014PhRvX...4b1041L. doi : 10.1103/physrevx.4.021041 . ISSN  2160-3308.
  12. ^ "Новейший, самый строгий тест квантового компьютера". Popular Science . 18 марта 2019 г.
  13. ^ Лидар, ДА; Брун ТА (ред.), «Квантовая коррекция ошибок», Cambridge University Press (2013).
  14. ^ Pudenz, Kristen L.; Albash, Tameem; Lidar, Daniel A. (2014-02-06). "Квантовый отжиг с коррекцией ошибок с сотнями кубитов". Nature Communications . 5 (1): 3243. arXiv : 1307.8190 . Bibcode : 2014NatCo...5.3243P. doi : 10.1038/ncomms4243 . ISSN  2041-1723. PMID  24500027.
  15. ^ Young, Kevin C.; Blume-Kohout, Robin; Lidar, Daniel A. (2013-12-11). "Адиабатическая квантовая оптимизация с неправильным гамильтонианом". Physical Review A. 88 ( 6): 062314. arXiv : 1310.0529 . Bibcode : 2013PhRvA..88f2314Y. doi : 10.1103/physreva.88.062314. ISSN  1050-2947. S2CID  41550628.
  16. ^ Pudenz, Kristen L.; Albash, Tameem; Lidar, Daniel A. (2015-04-02). "Квантовая коррекция отжига для случайных задач Изинга". Physical Review A. 91 ( 4): 042302. arXiv : 1408.4382 . Bibcode : 2015PhRvA..91d2302P. doi : 10.1103/physreva.91.042302. ISSN  1050-2947. S2CID  118516049.
  17. ^ "Институт информационных наук – Роберт Ф. Лукас, доктор философии" . isi.edu .
  18. ^ Кнапп, Алекс (31 октября 2011 г.). «Lockheed Martin устанавливает квантовый компьютер». Forbes .
  19. ^ "Клиенты". dwavesys.com .
  20. ^ «Исследования квантовых вычислений могут поддержать спорную компанию». 24 марта 2014 г.
  21. ^ Хсу, Джереми (3 июля 2013 г.). «Ученые подтверждают D-Wave». IEEE .
  22. ^ Метц, Кейд (28 июня 2013 г.). «Квантовый компьютер Google доказал свою реальность (почти) – WIRED». WIRED .
  23. ^ "В поисках квантовости: чип D-Wave проходит строгие испытания". EurekAlert! . 5 марта 2014 г.
  24. ^ > "Поиск контента". Новости науки .
  25. ^ Денис Дельбек (23 июня 2014 г.). «Количество ординаторов в банке Эссаи». Le Monde.fr .
  26. ^ «Тор Бенсон: Квантовые компьютеры уже на подходе, и вот как обрабатывать эту информацию – Truthdig». Truthdig .
  • isi.edu
  • usc.edu
  • dwavesys.com

33°58′49″N 118°26′24″W / 33.980295°N 118.440003°W / 33.980295; -118.440003

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=USC-Lockheed_Martin_Quantum_Computing_Center&oldid=1237725260"