¿Por qué D-Wave eligió el gráfico de Quimera de la manera en que lo hizo?

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D-Wave utiliza un gráfico estructurado de quimera en sus computadoras. Significa una cuadrícula de celdas unitarias, con cada celda unitaria que consiste en un gráfico bipartito completo en nodos ( para cada lado), también llamado .n × n 2 k = 8 4 K 4 , 4(n,k=4)n×n2k=84K4,4

¿Por qué D-Wave eligió ? Un argumento dado es que esta estructura no plana permite incorporar muchos problemas interesantes. Sin embargo, también es un gráfico no plano. Entonces, ¿por qué no elegir ? Además, aumentar me parece una de las formas más fáciles de aumentar la cantidad de qubits que tiene su problema. Entonces, ¿por qué no usar ?K 3 , 3 k = 3 k k = 5 , 6 , k=4K3,3k=3kk=5,6,

Japón
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Respuestas:

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Tienes razón en que no es plano, pero como dijiste, una más grande es mucho mejor. Si pudieran hacer eso sería bueno, porque cada qubit podría acoplarse a 1002 qubits (1000 dentro de y dos a las celdas vecinas). En cambio, D-Wave se limita a problemas que pueden integrarse de manera que cada qubit se acople a un máximo de otros 6 qubits. k K 1000 , 1000 K 1000 , 1000K3,3kK1000,1000K1000,1000

La razón por la que no tienen más grande es por razones físicas. Es más difícil acoplar un qubit a 1002 qubits que acoplarlo a 6 qubits. También es más difícil acoplar un qubit a 6 qubits frente a 5 qubits, pero descubrieron que era bastante fácil ir a , por lo que no se limitaron a .k = 4 K 3 , 3kk=4K3,3

usuario1271772
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Esta sigue siendo una respuesta bastante general, sin muchos detalles. ¿Existe literatura disponible (no necesariamente de D-Wave) para respaldar esto?
nippon
@nippon: ¿Qué detalle quieres? Cuando dice "para respaldar esto", ¿qué parte de esto quiere que se "respalde"? ¿No está de acuerdo con que cada qubit se pueda acoplar a un máximo de otros 6 qubits (4 dentro de la celda y 2 de las celdas vecinas)? Este es el gráfico de conectividad para una quimera D-Wave. Puede ver cada qubit físico acoplado como máximo a otros 6. K4,4
user1271772
No es que crea que tu respuesta sea incorrecta. Pero para mí parece que la respuesta es "tienen esta topología porque la eligieron". Si ese es el caso, entonces está bien. Si no es así, me gustaría obtener literatura / instrucciones sobre por qué se hizo esta elección.
nippon
@nippon: No hay literatura sobre por qué se hizo la elección. D-Wave es una empresa privada y su arquitectura está protegida por la ley de patentes. Al igual que Intel no publicará todos los detalles sobre su arquitectura en revistas donde AMD y NVIDIA lo verán, D-Wave tiene el derecho de hacer lo mismo. Sin embargo, debe saber que si no usaron es porque hay alguna limitación física que haría que una implementación de menos ideal de lo que tienen para . No está claro qué es exactamente lo que quieres saber. k = 5 k = 4k=5k=5k=4
user1271772
Quizás he encontrado el origen de la estructura en la quimera. De todos los documentos que he visto, aparece por primera vez en este documento de D-Wave hace 8 años, y 1 año antes de que se lanzara D-Wave One. K4,4
usuario1271772
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La respuesta del usuario1271772 es completamente correcta. Iba a comentar con información adicional para ayudar a responder la pregunta de nippon, pero acabo de crear esta cuenta y aparentemente hay un requisito de reputación antes de agregar comentarios.

Los qubits de flujo superconductor de D-Wave son bucles de metal de niobio que forman un "símbolo hash" formado por dos capas planas que se han extendido y tendido en paralelo. Una capa gira 90 grados desde la otra. Cuando mueve carga (corriente) en un bucle, produce un campo magnético perpendicular al plano del bucle. Cuando mueve un campo magnético a través de un bucle de carga, induce movimiento en la carga (corriente). Pero la cantidad de inducción está determinada en parte por el tamaño del área superpuesta (no linealmente, ya que la superposición perfecta no significa inducción perfecta, y los cables adyacentes que no se superponen todavía lo hacen), por lo que actualmente no puede superponerse de manera útil 1000x1000 porque La influencia en cada vecino sería pequeña. Apilar más capas es difícil por la misma razón por la que la carga inalámbrica acaba de comenzar a no funcionar.

La D-Wave utiliza bucles de Niobio intercalados con estas increíbles pequeñas rebanadas de membrana permeable a la cuántica llamadas Juntas de Josephson (que ganaron a su descubridor un Nobel antes de que se volviera un poco loco) enfriadas a poco más de 0 grados Kelvin, para que puedan mantener una carga con resistencia cero . El hardware básico de computación cuántica generalmente tiene que ser robusto para la decoherencia, lo que significa que no puede interactuar mucho con el entorno exterior (debería ser su propio hamiltoniano). Ya hay una tonelada de hardware de control y cosas que deben mantenerse para mantenerlo todo estable. Cada vez que mueven la máquina tienen que recalibrarla (al menos con el DW2) y una nueva disposición aleatoria de aproximadamente el 90% de los qubits funcionará hasta que se calibre nuevamente. Entonces, en realidad es un problema más difícil que simplemente ajustarse a un gráfico de quimera.

Slartibartfastibast
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No es una "etiqueta" hash, es solo el símbolo hash :)
user1271772
¿Qué se entiende por "endurecible por radiación"?
user1271772