¿Hay pruebas de que la onda D (una) es una computadora cuántica y es efectiva?

Es cierto que soy un novato en este campo, pero he leído que, si bien la onda D (una) es un dispositivo interesante, existe cierto escepticismo en cuanto a que sea 1) útil y 2) en realidad una 'computadora cuántica'.

Por ejemplo, Scott Aaronson ha expresado varias veces que es escéptico sobre si las partes 'cuánticas' en la onda D son realmente útiles:

Sigue siendo cierto, como lo he reiterado aquí durante años, que no tenemos evidencia directa de que la coherencia cuántica esté desempeñando un papel en la aceleración observada, o que el enredo entre los qubits esté siempre presente en el sistema.

Ejercicio de este blog .

Además, la sección relevante de Wikipedia sobre el escepticismo contra la onda D es un desastre.

Entonces pregunto:

1. Sé que la onda D dice usar algún tipo de recocido cuántico. ¿Existe (des) prueba de que la onda D realmente utiliza el recocido cuántico (con efecto) en sus cálculos?

2. ¿Se ha demostrado de manera concluyente que la onda D es (in) efectiva? Si no, ¿hay una descripción clara del trabajo para intentar esto?

$10^8$

$10^8$aceleración https://arxiv.org/abs/1512.02206

Mandra usando MWPM https://arxiv.org/abs/1703.00622

Existe cierta evidencia de que efectivamente hay algunos efectos cuánticos utilizados por la D-Wave. En particular, un estudio de Katzgraber et al. que compara la D-Wave con el recocido simulado y los efectos de reducir el grosor de la barrera en el paisaje energético (para hacer que el túnel sea más probable). En la Fig. 5 del siguiente documento, el grosor de la barrera se reduce y la D-Wave muestra una mejora en la clase de problemas, mientras que el recocido simulado no muestra ninguna mejora.

https://arxiv.org/abs/1505.01545

Divulgación completa: Katzgraber fue mi asesor de doctorado, así que estoy más familiarizado con su trabajo.

Por otro lado, ha habido algunos documentos sobre el tema de la D-Wave como un simple recocido térmico sin efectos cuánticos, en particular los documentos de Smolin, aunque ahora están un poco anticuados.

https://arxiv.org/abs/1305.4904

https://arxiv.org/abs/1401.7087

Más recientemente Albash et al. discutió la temperatura finita como una razón para que los recoctores cuánticos no funcionen de manera competitiva.

https://arxiv.org/abs/1703.03871

• ¿Hay pruebas de que la onda D (una) es una computadora cuántica y es efectiva?

Video de D-Wave: ofrece una explicación de: "Cómo sabemos ...": https://youtu.be/kq9VqR0ZGNc

Una analogía que puede hacer con la D-Wave One, una computadora adiabática ('analógica'), es el " carro que apunta al sur " o el " mecanismo Antikythera ".

Se ofrece una larga explicación en este artículo de Ars Technica (Wired): " La digitalización puede hacer que la computadora cuántica analógica sea escalable ":

• "... Casi todos se dividen en dos categorías. En la mayoría de los laboratorios, los investigadores trabajan en lo que podría llamarse un computadora cuántica digital , que tiene el equivalente cuántico de las puertas lógicas, y los qubits se basan en bien definidos y bien entendidos estados cuánticos. El otro campo trabaja en dispositivos analógicos llamados computadoras cuánticas adiabáticas . En estos dispositivos, los qubits no realizan operaciones discretas, sino que evolucionan continuamente de un estado inicial fácil de entender a un estado final que proporciona la respuesta a algún problema "(cita final ) o recocido cuántico .

• "Las computadoras cuánticas adiabáticas son dispositivos intrínsecamente analógicos: cada qubit está impulsado por la fuerza con la que está acoplado a cada otro qubit. La computación se realiza ajustando continuamente estos acoplamientos entre algunos valores iniciales y finales. Pequeños errores en el acoplamiento, debido a efectos ambientales, por ejemplo, tienden a acumularse y desechan el valor final ".

• "La computación cuántica digital, que utiliza operaciones lógicas y puertas cuánticas, ofrece la posibilidad de corrección de errores. Al codificar información en múltiples qubits, puede detectar y corregir errores. Desafortunadamente, los qubits digitales son cosas delicadas en comparación con las que se usan en las computadoras cuánticas adiabáticas, y la capacidad de ... ". (Ve a leer el artículo si no quieres una versión condensada).

• "¿Qué pasa con un enfoque híbrido? Esa es la pregunta formulada por un grupo internacional de investigadores en un artículo publicado recientemente en Nature. Han probado un sistema en el que el cálculo se realiza mediante qubits que funcionaban como una computadora cuántica adiabática, pero con las conexiones entre los qubits adiabáticos se controlan a través de una red digital de qubits. Esto permite los beneficios de escala y flexibilidad que obtienes de la computación cuántica adiabática, al tiempo que hace que las conexiones sean menos susceptibles al ruido ".

Entonces sí. Es una computadora y utiliza métodos cuánticos.

La computación cuántica adiabática (AQC) es una forma de computación cuántica que se basa en el teorema adiabático para hacer cálculos. 1 y está estrechamente relacionada y puede considerarse como una subclase de recocido cuántico.

Otra analogía, probablemente tan injusta como la anterior, es que AQC es un pony de un solo truco . Está limitado en lo que puede hacer, pero lo hace rápido y bien.

• Entonces pregunto:

  Sé que la onda D dice usar algún tipo de recocido cuántico. ¿Existe (des) prueba de que la onda D realmente utiliza el recocido cuántico (con efecto) en sus cálculos?

  ¿Se ha demostrado de manera concluyente que la onda D es (in) efectiva? Si no, ¿hay una descripción clara del trabajo para intentar esto?

Hay pruebas de que es efectivo cuando se usa correctamente para hacer lo que fue diseñado:

" Plataforma Blockchain con prueba de trabajo basada en optimizadores analógicos hamiltonianos " por Kirill P. Kalinin, Natalia G. Berloff, 27 de febrero de 2018.

University of Cambridge, " Polariton Graph Simulator (Optimizer): una simulación de Hamiltoniana analógica anulatonian ", Natalia Berloff.

" Rendimiento del hardware de recocido cuántico " de Damian S. Steiger; Bettina Heim, 22 de octubre de 2015.

Existen importantes patrocinadores y algunos escépticos de D-Wave.

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Abordar las preocupaciones expresadas en los comentarios - Actualización: 19 de marzo de 2018:

Aquí hay un artículo de Nature.com titulado: " Triode for Magnetic Flux Quanta " que explica el uso de vórtices de Abrikosov para contener bits de información cuantificados, aclarados (o no) en el artículo: " Vórtices de Abrikosov individuales como bits de información cuantificados ".

Una analogía demasiado simplificada es que los qubits cuánticos son (para nada) como la memoria del núcleo magnético , la diferencia es:

• Un solo núcleo magnético contiene un dígito binario , un bit, (como una fracción de una letra en un libro, por lo que usaría 8 bits para representar más que solo una letra, pero todos los alfabeto ASCII , dígitos de letras y códigos de control). Un poco tendría que estar en un estado u otro.

• Un qubit, al utilizar la mecánica cuántica, le permite estar en una superposición de ambos estados al mismo tiempo, una propiedad que es fundamental para la computación cuántica. Un qbit puede estar en un estado, el otro o ambos; piensa en ello como trinario con esteroides, porque los qubits pueden realizar dos cálculos simultáneamente (y es por eso que son comparables e incomparables, una superposición de ambos estados; una nueva forma de pensar).

Mire esta imagen de una memoria magnética y un procesador cuántico, bastante diferente de un procesador x86:

D-Wave ofrece una explicación simple de la relevancia y el grado de prueba en este video llamado: "D-Wave Lab Tour Part 3 (of 3) - The D-Wave Processor".

https://www.youtube.com/watch?v=AGByZoYUlU0