D-WAVE : ordinateur Quantique système de fonctionnement

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Ordinateur quantique Plutôt que de stocker des informations en utilisant des bits représentés par des 0 ou des 1 comme le font les ordinateurs numériques classiques, les ordinateurs quantiques utilisent des bits quantiques, ou qubits, pour coder les informations sous forme de 0, de 1 ou des deux en même temps. Cette superposition d’états, avec les autres phénomènes d’enchevêtrement et de tunnelisation de la mécanique quantique, permet aux ordinateurs quantiques de manipuler d’énormes combinaisons d’états à la fois. Comment fonctionnent les systèmes D-Wave Dans la nature, les systèmes physiques ont tendance à évoluer vers leur état énergétique le plus bas: les objets glissent dans les collines, les objets chauds refroidissent, etc. Ce comportement s’applique également aux systèmes quantiques. Pour imaginer cela, imaginez un voyageur à la recherche de la meilleure solution en trouvant la vallée la plus basse du paysage énergétique qui représente le problème. Les algorithmes classiques recherchent la vallée la plus basse en plaçant le voyageur à un moment donné dans le paysage et en lui permettant de se déplacer en fonction des variations locales. Bien qu’il soit généralement plus efficace de descendre et d’éviter d’escalader des collines trop hautes, de tels algorithmes classiques ont tendance à conduire le voyageur dans des vallées proches qui ne sont peut-être pas le minimum global. De nombreux essais sont généralement nécessaires, de nombreux voyageurs commençant leur voyage à partir de différents points. Au contraire, le recuit quantique commence lorsque le voyageur occupe simultanément plusieurs coordonnées grâce au phénomène quantique de superposition. La probabilité d’être à une coordonnée donnée évolue sans à-coup au fur et à mesure du recuit, la probabilité augmentant autour des coordonnées des vallées profondes. Les tunnels quantiques permettent au voyageur de traverser des collines plutôt que d’être obligés de les gravir, réduisant ainsi le risque de se faire piéger dans des vallées qui ne sont pas le minimum global. L’enchevêtrement quantique améliore encore le résultat en permettant au voyageur de découvrir des corrélations entre les coordonnées qui conduisent à des vallées profondes. Programmer un système D-Wave Le système D-Wave dispose d’une API Web avec des bibliothèques client disponibles pour C / C ++, Python et MATLAB. Cela permet aux utilisateurs d’accéder facilement à l’ordinateur en tant que ressource cloud sur un réseau. Pour programmer le système, un utilisateur associe un problème à une recherche du «point le plus bas d’un vaste paysage», qui correspond au meilleur résultat possible. L’unité de traitement quantique considère simultanément toutes les possibilités pour déterminer l’énergie minimale requise pour former ces relations. Les solutions sont des valeurs correspondant aux configurations optimales de qubits trouvés, ou aux points les plus bas du paysage énergétique. Ces valeurs sont renvoyées au programme utilisateur via le réseau. Parce qu’un ordinateur quantique est probabiliste plutôt que déterministe, l’ordinateur renvoie beaucoup de très bonnes réponses en peu de temps – des milliers d’échantillons en une seconde. Ceci fournit non seulement la meilleure solution trouvée mais également d’autres très bonnes alternatives parmi lesquelles choisir. Les systèmes D-Wave sont destinés à être utilisés en complément des ordinateurs classiques. Il existe de nombreux exemples de problèmes dans lesquels un ordinateur quantique peut compléter un système HPC (calcul haute performance). Bien que l’ordinateur quantique soit bien adapté à l’optimisation discrète, par exemple, le système HPC convient mieux aux simulations numériques à grande échelle. Téléchargez ce livre blanc pour en savoir plus sur la programmation d’un ordinateur quantique D-Wave. Les capacités Les capacitésLe produit phare de D-Wave, l’ordinateur quantique D-Wave 2000Q de 2000 qubits, est l’informatique quantique la plus avancée au monde. Il est basé sur un nouveau type de processeur supraconducteur qui utilise la mécanique quantique pour accélérer massivement les calculs. Il convient parfaitement à la résolution de problèmes d’optimisation complexes dans de nombreux domaines, tels que: Optimisation Apprentissage machine Echantillonnage / Monte Carlo Reconnaissance de formes et détection d’anomalies La cyber-sécurité L’analyse d’image Analyse financière Vérification et validation du logiciel / du matériel Bioinformatique / recherche sur le cancer Bientôt IBM va commercialiser sa toute première Ordinateur Quantique 😎]]>

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