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fevereiro 15, 2007

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News
Published online: 15 February 2007; | doi:10.1038/news070212-8

Quantum computing at 16 qubits

Programmable computer solves sudoku and sets seating charts.

Geoff Brumfiel



The first commercial quantum computer?

D-Wave Systems Inc.
A Canadian firm has built what it claims is the first fully functional quantum computer and has used it to solve a number of simple problems.

But some researchers argue that the computer isn't powerful enough to beat conventional machines, and question whether it can be scaled up to a useful size. True quantum computing, they say, is still a long way off.

D-Wave Systems, a company based in British Columbia, debuted its system on 13 February at the Computer History Museum in Mountain View, California. Although still a prototype, company officials say the machine can execute three relatively simple tasks: searching for matches in a protein database, creating a seating chart for a wedding reception, and finishing a sudoku puzzle.

That makes it a commercial first. But some critics say it has been oversold in the press: "Almost every popular article written on this has grotesquely over-hyped it," says Scott Aaronson, a computer scientist specializing in quantum computing at Waterloo University in Ontario, Canada. He says the machine in its current form is "completely useless from an industrial perspective".

We're in a very early prototype.

Geordie Rose
D-Wave Systems Inc.
The system is still about a hundred times slower than conventional computers, concedes Geordie Rose, chief technology officer and co-founder of D-wave. "We have a very early prototype," he says. But a computer with more qubits can be built with existing technology, and Rose believes it will be possible to scale-up the current machine into a more competitive device. Already, he says, industrial partners are eyeing the project: "We've had interest from several different parties; more than I had expected."

All at once

A conventional computer processes information in 'bits' with values of 0 and 1, but a quantum computer uses 'qubits' whose values can be 0 and 1 simultaneously. The simultaneous values in effect allow quantum machines to perform parallel computations — one of several factors that make them better than conventional set-ups.

Getting a couple of qubits to interact and perform a simple logic operation was achieved in the lab some time ago. And IBM has made a 7-qubit computer1, which existed within a single molecule and was used to factor the number 15. Making a more powerful device with interacting qubits has proved to be a huge challenge.

Even if it worked perfectly, it would be completely useless from an industrial perspective.

Scott Aaronson
University of Waterloo
D-Wave's computer, which features 16 qubits, takes a different approach. Its qubits consist of tiny doughnuts of current on a superconductor. The currents circulate either clockwise or anticlockwise and, left to their own devices, they will circulate both ways simultaneously — in effect giving two simultaneous 'values'.

The computer is programmed by setting the initial values of the donuts and their interactions with other donuts. The machine is then left to run, and answers are read out from the state of the final system. Unlike other systems, the qubits aren't individually controlled during the computation.

Slow progress

It should be simple to scale up this device in size because it is built using techniques similar to those found in the semiconductor industry.

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anatureconference
But to make a larger machine reliable, the company will need to control the interactions between many of qubits more precisely, says Andrew Steane, a quantum-computing expert at the University of Oxford, UK. That may prove difficult because of difficulties with control systems and general 'noise' throughout the machine. "The issue isn't how many qubits, it's how many well-controlled qubits," Steane says.


Aaronson worries that the early roll-out of D-Wave's prototype might ultimately damage the burgeoning field of quantum computing. "If it fizzles out," he says, "people might say that quantum computing as a whole is just bunk."

Palavras-chave: nnpp

Este post é Domínio Público.

Postado por Gil da Costa Marques

Comentários

  1. Ewout ter Haar escreveu:

    Como diz o artigo, muitos pessoas são céticos. Veja o mensagem de blog do Scott Aaronson, citado várias vezes no artigo,  a respeito desta companhia: http://scottaaronson.com/blog/?p=198 . Para mim mostra que divulgação ou popularização de ciência não se mistura bem com fins comerciais.

    Ewout ter HaarEwout ter Haar ‒ quinta, 15 fevereiro 2007, 12:01 -02 # Link |

  2. Tom escreveu:

    Olá, professor Gil.

    Legal  que o senhor está usando seu blog para divulgar notícias sobre física! Gostaria de divulgar a comunidade que criei para discussões sobre física

    http://stoa.usp.br/fisica/

    Nela poderemos criar vários tópicos para discutir física e difundir conhecimento de nossa área. Eu e alguns amigos, a maioria pesquisadores em física, moderamos uma comunidade sobre física no orkut mais de 25 mil pessoas. Tiramos muitas dúvidas de diversos jovens espalhados pelos diversos lugares do Brasil e muitos deles decidiram fazer física por causa da comunidade. Temos também uma série de entrevistas com físicos e uma série de tópicos bem interessante, como apontado aqui pelo Daniel. Depois posso abrir uma conta apenas teste para o senhor ver alguns tópicos discutidos por lá. É bem interessante quando usamos esse espaço para discussões entre pós-graduandos espalhados em diversos institutos do Brasil e exterior.

    A idéia é criar uma comunidade aqui no Stoa com discussões de alto nível para discutirmos sobre física e deixar, inclusive, boa parte do material aberto ao público (diferente do que ocorre no orkut, onde você precisa ter uma conta para acessar as discussões).

    O senhor é bem-vindo na comunidade Física aqui do Stoa! 

    default user iconTom ‒ quinta, 15 fevereiro 2007, 12:16 -02 # Link |

  3. Administração escreveu:

    Oops, descobrimos mais um bug: este mensagem contém um elemento <table>, que mexe com o layout das páginas de entrada do sistema. Tive que tirar esta mensagem destas páginas de entrada (mas a mensagem continua existindo!, somente não aparece no meio das mensagens novas).

    Vamos trabalhar para isto não poder acontecer. Deve ser possível fazer cópia-cola, de qualquer lugar. Já escreví um tickethttp://pccepa3.if.usp.br/trac/demi/ticket/108

    Equipe StoaAdministração ‒ quinta, 15 fevereiro 2007, 12:17 -02 # Link |

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