D-Wave 시스템

D-Wave Systems
D-Wave Systems 주식회사
유형사기업
산업컴퓨터 하드웨어
설립.1999년; 23년 전(1999년)
본사
버너비, 브리티시컬럼비아 주
,
캐나다
주요 인물
  • Alan Baratz, CEO
  • Geordie Rose, 설립자
  • 에릭 라지진스키, CS
  • V. 폴 리, 의장
상품들D-Wave 1, D-Wave 2, D-Wave 2X, D-Wave 2000Q
수익.없음
없음
종업원수
160 [1]이상
자회사D-Wave 정부
웹 사이트www.dwavesys.com

좌표:49°15′24″n 122°59′57″w/49.256613°N 122.9990452°W/ 49.256613; -180.9990452

SC18 회의에서의 D-Wave

D-Wave Systems Inc.는 캐나다 브리티시컬럼비아주 버너비에 본사를 둔 양자 컴퓨팅 회사입니다.D-Wave는 [2]운영 과정에서 양자 효과를 활용하기 위해 컴퓨터를 판매한 세계 최초의 회사였다.D-Wave의 초기 고객으로는 록히드 마틴, 서던 캘리포니아 대학, 구글/NASA 및 로스앨러모스 국립 연구소가 있습니다.

2015년에는 미국항공우주국(NASA) 에임스연구센터 양자인공지능연구소에 1000kbit가 넘는 D-Wave의 2X 양자컴퓨터가 설치됐다.그 후, 2,048 큐비트의 시스템을 출하했습니다.2019년, D-Wave는 [3][4]큐비트당 15개의 접속이 가능한 새로운 페가수스 칩을 사용하여 2020년 중반에 사용할 수 있는 5000 큐비트 시스템을 발표했습니다.D-Wave는 범용 양자 컴퓨터를 구현하지 않습니다.대신 특수 양자 어닐링을 구현합니다.하지만 D-Wave는 2021년 [5]향후 범용 게이트 기반 양자 컴퓨터에도 적용할 계획이라고 밝혔다.

역사

D-Wave는 Haig Farris(전 이사회 의장), Geordie Rose(전 CEO/CTO), Bob Wiens(전 CFO), Alexandre Zagoskin[6](전 부사장 겸 수석 과학자)이 설립한 회사입니다.패리스는 브리티시컬럼비아대학(UBC)에서 경영학 과정을 가르쳤고 로즈는 박사학위를 취득했고 자고스킨은 박사 후 펠로우였다.회사 이름은 그들의 첫 번째 쿼비트 디자인을 지칭하며, 이는 D-파 초전도체를 사용했다.

D-Wave는 [7]물리학 및 천문학부와 관계를 유지하면서 UBC의 분파로 운영되었습니다.양자컴퓨팅 분야의 학술연구에 자금을 지원하여 연구과학자들의 협업 네트워크를 구축하였습니다.이 회사는 UBC, IPHT Jena, University de Sherbrooke, University of Twente, Chalmers Technology, University of Erlangen 및 Jet Propulsion Laboratory를 포함한 여러 대학 및 기관과 협업했습니다.이 파트너십은 2005년까지 [8][9]D-Wave 웹사이트에 등재되었다.2014년 6월, D-Wave는 컴퓨터 금융 회사 1QBit (1QBit)와 암 연구 그룹인 DNA-SEQ와 함께 양자 [10]하드웨어로 실제 문제를 해결하는 데 초점을 맞춘 새로운 양자 애플리케이션 생태계를 발표했습니다.

2011년 5월 11일, D-Wave Systems는 최적화 문제를 해결하기 위해 양자 어닐링(양자 [12][13][14][15]변동을 이용한 프로세스에 의해 함수의 글로벌 최소값을 구하는 일반적인 방법)을 사용하는 128비트 칩셋에서[11] 작동하는 "세계 최초의 상용 양자 컴퓨터"로 묘사되는 D-Wave One을 발표했습니다.D-Wave One은 D-Wave의 Orion Quantum Computer와 같은 초기 프로토타입을 기반으로 만들어졌다.시제품은 16비트 양자 어닐링 프로세서로 2007년 2월 13일 캘리포니아 [16]마운틴 뷰의 컴퓨터 역사 박물관에서 시연되었습니다.D-Wave는 2007년 [17]11월 12일 28비트 양자 어닐링 프로세서를 시연했습니다.이 칩은 캘리포니아 [18]패서디나에 있는 NASA 제트추진연구소 마이크로디바이스 연구소에서 만들어졌다.

2013년 5월, NASA, 구글, 대학우주연구협회(USRA)의 공동작업으로 D-Wave Two 512-Quit 양자컴퓨터를 기반으로 한 Quantum AIL Lab이 출시되었으며, 이는 다른 [19]연구 분야 중에서도 기계학습 연구에 사용될 것이다.

2015년 8월 20일, D-Wave Systems는[20] 1000 큐비트 이상의 양자 컴퓨터인 D-Wave 2X[21] 시스템의 일반 출시를 발표했습니다.그 후 2015년 9월 28일 NASA 에임스 연구소의 양자 인공지능 연구소에 설치되었다는 발표가[22] 있었다.

2017년 1월, D-Wave는 D-Wave 2000Q와 퀀텀 어닐러를 위한 소프트웨어 툴이 포함된 오픈 소스 저장소를 출시하였습니다.Qbsolv가 포함되어 있습니다.Qbsolv는 [23][24][25]오픈 소스 소프트웨어로 회사의 양자 프로세서와 기존 하드웨어 아키텍처 모두에서 QUBO 문제를 해결합니다.

D-Wave는 밴쿠버, 브리티시컬럼비아, UBC의 다양한 장소와 실험실 공간에서 운영하다가 인근 교외인 버너비로 이전했다.D-Wave는 또한 [citation needed]미국 팔로알토와 비엔나에 사무실을 가지고 있다.

컴퓨터 시스템

D-Wave Systems Inc.가 샘플 홀더에 장착된 128비트 슈퍼 전도성 방사선 양자 최적화 프로세서로 작동하도록 설계된 칩의 사진.

상업적으로 생산된 최초의 D-Wave 프로세서는 최대 128쌍의[27] 쌍방향 결합 초전도 플럭스 큐비트를 [28][29][30]가진 [26]프로그램 가능한 초전도 집적회로였다.128비트 프로세서는 2013년에 [31]512비트 프로세서로 대체되었습니다.프로세서는 범용 게이트 모델 양자 컴퓨터로서 동작하는 것이 아니라 특수 목적의 양자[12][13][14][15] 어닐링을 구현하도록 설계되어 있습니다.

D-Wave 접근법에 대한 근본적인 아이디어는 응집 물질 물리학에서의 실험 결과, 특히 Bikas K가 제안한[33][34] [35]가브리엘 애플리, 토마스 펠릭스 로젠바움,[32] 그리고 협력자들에 의해 수행된 자석에서의 양자 아닐링에 대한 연구 결과에서 비롯되었다. 스핀 글라스의 접지 상태를 찾는 양자 터널링/플로테이션의 Chakrabarti 및 공동 연구자.양자 계산의 MIT물리학자 에드워드 Farhi, 세스 로이드, 테리는 올랜도, 빌은 카민스키입니다, 2000[36]과 2004[37]의 출판물은 양자적인 매력에 이전의 일(특히 단열 양자 컴퓨팅 모드에 적합한 양자 계산을 위한 이론 모형 제공된에 의해는 언어에 이러한 사상 나중에 재구성하다.그리고 엘양자 어닐링, 유한 온도 변이체) 및 D-Wave가 생성한 설계와 가까운 초전도 플럭스 큐비트를 사용하여 아이디어를 특정 가능하게 합니다.D-Wave 접근법에 대한 많은 논쟁의 기원을 이해하기 위해, 양자 계산에 대한 D-Wave 접근법의 기원은 기존의 양자 정보 분야가 아니라 실험 응집 물질 물리학에서 비롯되었다는 것을 주목하는 것이 중요하다.

D-Wave는 자체 과학자와 다른 사람들에 의해 동료 검토된 기술 출판물 목록을 [38]웹 사이트에 보관하고 있습니다.

오리온 원형

2007년 2월 13일, D-Wave는 캘리포니아 마운틴 뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관에서 3개의 다른 애플리케이션을 실행하는 오리온 시스템을 시연했습니다.이것은 아마도 양자 컴퓨터 및 관련 서비스의 [citation needed]첫 번째 공개 시연이었다.

패턴 매칭의 예인 첫 번째 애플리케이션은 분자 데이터베이스 내에서 알려진 약물과 유사한 화합물을 검색했다.다음 애플리케이션은 게스트 간의 호환성과 비호환성에 따라 이벤트의 좌석 배치를 계산했습니다.마지막은 스도쿠 [citation needed]퍼즐을 푸는 것이었습니다.

D-Wave의 "오리온 양자 컴퓨팅 시스템"의 핵심에 있는 프로세서는 범용 컴퓨터 마이크로프로세서가 아닌 하드웨어 액셀러레이터 프로세서로 사용하도록 설계되었습니다.이 시스템은 자기장의 [16]2차원 Ising 모델과 관련된 특정 NP-완전 문제를 해결하도록 설계되었습니다.D-Wave는 이 장치를 16비트 초전도 단열 양자 컴퓨터 [39][40]프로세서라고 부른다.

이 회사에 따르면 패턴 매칭과 같이 NP-완전 문제를 해결해야 하는 애플리케이션을 실행하는 기존 프런트 엔드는 이 문제를 오리온 시스템에 전달합니다.

D-Wave의 설립자 겸 최고 기술 책임자인 Geordie Rose에 따르면 NP-완전 문제는 "아무리 크고 빠르거나 고급 컴퓨터가 되더라도 정확히 해결할 수 있는 것은 아니다"라고 합니다.오리온 시스템에서 사용되는 단열 양자 컴퓨터는 대략적인 [41]해결책을 신속하게 계산하기 위한 것입니다.

2009년 구글 데모

2009년 12월 8일, NeurIPS(Neural Information Processing Systems) 컨퍼런스에서 Hartmut Neven이 이끄는 구글 연구팀은 D-Wave의 프로세서를 사용하여 이진 이미지 분류기를 훈련시켰다.[42]

D-Wave One

2011년 5월 11일, D-Wave Systems는 128비트 프로세서에서 작동하는 통합 양자 컴퓨터 시스템인 D-Wave One을 발표했습니다.D-Wave One에 사용되는 프로세서(코드명 "레이니어")는 단일 수학 연산, 이산 최적화를 수행합니다.레이니어는 최적화 문제를 해결하기 위해 양자 어닐링을 사용합니다.D-Wave One은 상업적으로 이용 가능한 세계 최초의 [43]양자 컴퓨터 시스템이라고 주장되었다.가격은 약 1,000,[2]000달러로 제시되었다.

마티아스 트로이어와 다니엘 라이다가 이끄는 연구팀은 D-Wave One에서 양자 어닐링의 증거는 있지만, 그들은 고전 컴퓨터에 비해 속도가 증가하지 않는다는 것을 발견했다.그들은 D-Wave [44][45]One과 같은 특정 문제를 해결하기 위해 최적화된 클래식 알고리즘을 구현했다.

록히드마틴과 D-Wave의 콜라보도

2011년 5월 25일, Lockheed Martin은 D-Wave Systems와 다년 계약을 체결하고, 록히드사의 가장 어려운 계산 문제에 적용된 양자 어닐링 프로세서에 기초한 이점을 실현했습니다.계약에는 D-Wave One 양자 컴퓨터 구입, 유지보수 및 관련 프로페셔널 [46]서비스가 포함되어 있습니다.

단백질 구조 결정의 최적화 문제 해결

2012년 8월, 하버드 대학 연구팀은 양자 컴퓨터를 사용하여 지금까지 해결된 가장 큰 단백질 접힘 문제의 결과를 발표했다.연구진은 D-Wave One 양자 [47][48]컴퓨터로 미야자와-제르니건 모델이라고 알려진 격자 단백질 접이식 모델의 예를 해결했다.

D-Wave 2

주요 기사 : D-Wave Two

2012년 초,[50] D-Wave Systems는 2013년 생산 프로세서로 출시된 [49]코드명 Vesuvius라는 512비트 양자 컴퓨터를 공개했다.

2013년 5월, D-Wave의 컨설턴트인 Catherine McGeoch는 최적화 알고리즘을 실행하는 일반 최고급 데스크톱 컴퓨터와 이 기술을 처음으로 비교한 결과를 발표했습니다.439 큐비트의 구성을 사용하여 시스템은 기존 머신에서 가장 뛰어난 알고리즘인 CPLEX보다 3,600배 더 빠르게 실행되어 30분이던 것에 비해 100개 이상의 변수가 있는 문제를 30초 만에 해결했습니다.이 결과는 Computing Frontiers 2013 [51]컨퍼런스에서 발표됩니다.

2013년 3월, 런던 물리학 연구소의 단열 양자 컴퓨팅 워크숍에서 여러 그룹의 연구자들이 D-Wave [52]칩에서 양자 얽힘에 대한 간접적인 증거만 제시했습니다.

2013년 5월, NASA, Google, USRA의 협업이 캘리포니아의 Ames Research Center에 있는 NASA Advanced Supercomputing Division에 512 quit D-Wave Two를 사용하여 Quantum 인공지능 Lab을 시작했다고 발표되었으며,[19][53] 이는 기계 학습 등의 연구에 사용될 것입니다.

D-Wave 2X 및 D-Wave 2000Q

D파 컴퓨터

2015년 8월 20일, D-Wave는 키메라 그래프 아키텍처에서 1000 큐비트를 사용하는 D-Wave 2X 컴퓨터의 일반 가용성을 발표했습니다(단, 초전도체 회로 제작에서 고유한 자기 오프셋과 제조상의 가변성 때문에 기능하고 사용할 수 있는 것은 1152 큐비트 미만입니다. wi에서 산출된 정확한 큐비트 수 있습니다).제조된 각 프로세서에 따라 다릅니다).여기에는 하이엔드 싱글 스레드 CPU와 [54]속도를 비교한 보고서가 첨부되었습니다.이전 보고서와 달리, 이 보고서에서는 양자 속도 향상 문제는 기존 하드웨어에 대한 지속적인 성능 향상에 초점을 맞춘 것이 아니라고 명시했습니다.일반적인 문제의 경우, 15배의 속도 향상을 보고했지만, 이러한 고전적인 알고리즘은 병렬화의 이점을 효율적으로 얻을 수 있기 때문에 컴퓨터는 아마도 30개의 하이엔드 싱글 스레드 코어와 동등한 성능을 발휘할 수 있습니다.

D-Wave 2X 프로세서는 2048비트칩에 기반하고 있으며 큐비트의 절반은 비활성화되어 있습니다.이것들은 D-Wave [55][56]2000Q에서 활성화 되어 있습니다.

페가수스

2019년 2월 D-Wave는 차세대 페가수스 양자 프로세서 칩을 발표하면서 큐비트당 6개가 아닌 15개의 연결로 "세계에서 가장 많이 연결된 상용 양자 시스템"이 될 것이라고 발표했다. 차세대 시스템은 페가수스 칩을 사용할 것이며 5000 큐비트 이상의 노이즈를 줄일 것이다.Uld는 중순에 [57]이용 가능합니다.

페가수스에 대한 설명과 이전의 "키메라" 건축물과 어떻게 다른지 [3][4]대중들에게 공개되었다.

D-Wave 시스템 비교

D-Wave One D-Wave 2 D-Wave 2X D-Wave 2000Q[58][59] 장점[60][61] 장점[62][63] 2
릴리즈 날짜 2011년 5월 2013년 5월 2015년 8월 2017년 1월 2020 2023-2024
토폴로지 키메라 페가수스 제피르
코드명 레이니어 베수비오 1K 2000원 페가수스 P16
큐비트 128 512 1152 2048 5640 7000+ (7440)
커플러[64] 352 1,472 3,360 6,016 40,484
접속성 6 15 20
조지프슨 교차로 24,000 ? 128,000 128,472[61] 1,030,000
I/O 회선/제어 회선 ? 192 192 이백[65] ?
활성 영역 5.5mm2 8.4 mm2
온칩 메모리 22kB 130 kB
동작 온도(K) ? 0.02 0.015 0.015 0.015 미만
소비전력(kW) ? 15.5 25 25 25
구매자 록히드 마틴
  • 록히드 마틴
  • 임시 방어 시스템
  • 구글/NASA/USRA[66]
  • 로스앨러모스 국립연구소

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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