Google: D-wave решил задачу оптимизации в 100 миллионов раз быстрее

Компания Google заявила, что получила доказательства эффективнности квантового суперкомпьютера - квантовый компьютер D-wave решил задачу оптимизации методом "квантового отжига" в 100 миллионов раз быстрее традиционного компьютера.

Признавая мастерство маркетологов Google, нельзя не обратить внимание на ряд вопросов, неизбежно возникающих у пользователей подобных технологий. Вообще-то аналоговые компьютеры всегда решают некоторые задачи намного быстрее цифровых. Примером тому служит популярная в 80-е годы прошлого века идея оптических компьютеров, при помощи которых надеялись быстро решать некоторые задачи.

Если углубляться в детали конкретной ситуации, то квантовый отжиг ("annealing" - для тех, кому непривычно употребление русскоязычного эквивалента) - это отнюдь не то же самое, что популярный аннилинг ("термальный отжиг") по классическому алгоритму Метрополиса или популярному быстрому алгоритму Лестера Ингбера. Если привычные схемы аннилинга в оптимизации используют различные режимы "охлаждения" системы, то в квантовом алгоритме речь идёт о разной вероятности проникать через энергетический барьер. Даже если процессы кажутся похожими - весь накопленный практиками багаж накопленных эмпирических приёмов аннилинга здесь окажется не слишком полезным.

Для практика-вычислителя это означает следующее. Да, некоторые задачи оптимизации могут быстрее выполняться на квантовом компьютере, но из того, что они носят похожее название, не следует, что инженер сможет - даже в отдалённом будещем - приспособить квантовые алгоритмы к своим задачам.

Компания D-wave, у которой Google купила компьютер, фактически создала аналоговый компьютер, симулирующий модель Изинга на основе сверхпроводимости (общий размер системы составляет порядка миллиметра). Речь пока идёт не об управлении спинами, а лишь о симуляции на основе макроскопической системы. Google фактически утверждает, что найдена задача, которую такой компьютер решает в 100 миллионов раз быстрее, чем обычный компьютер.

Такие истории для рынка не новы. История применения графических процессоров Nvidia в высокопроизводительных вычислениях учит нас следующему. Пока эти процессоры применяются для решения специальной задачи, интересующей очень небольшой рынок, публикации о превосходстве Nvidia не встречают сопротивления. Как только компания заявляет о превосходстве её процессоров при решении задачи, интересующей более широкий круг клиентов, тут же появляется опровержение от инженеров Intel, которые показывают, как оптимизировать программы для архитектуры Intel и достичь ещё более высокой производительности.

Иными словами, революции не встречают реакции, пока они происходят в стакане воды. Да, успех инженеров Google привлекает внимание к квантовым компьютерам. Однако задача, на которой проводилось сравнение, является очень частной. Ясно, что на адаптацию тех задач, которые актуальны для практиков, к квантовым компьютерам, уйдут годы.

Впрочем, задача Google - зажечь не практиков-вычислителей, а инвесторов. Сейчас, чтобы довести квантовые компьютеры до практических приложений, требуются крупные и долговременные вложения. Похоже, что сейчас Gogole предпочла бы, чтобы круг инвесторов был широк. Разжигание слишком высоких ожиданий от новой технологии - увы, почти необходимый инструмент для привлечения таких вложений в отрасль.
_________
Леонид Делицын,
Аналитик инвестиционного холдинга,
ФИНАМ