Comparação de tempos de processamento (Fatoração): algoritmo clássico (bit) X algoritmo de Shor (qubit)
A criptografia RSA é usada no mundo inteiro e para quebra-la é necessário fatorar números gigantes, o que para supercomputadores atuais é impossível, pois levaria bilhões, trilhões, quatrilhões, quintilhões, sextilhões, etc de anos.
O algoritmo de Shor (criado em 1994 pelo matemático americano Peter Williston Shor) usado em um computador quântico levaria apenas algumas horas.
Equivalência entre Qubit e Bit
Em 2007 a D-Wave anuncio um computador quântico de 16 qubits (bits quânticos – bits que podem existir em três estados: ligado 1, desligado 0, simultaneamente 0 e 1)
Em 2011, o D-Wave 1 entrou para a historia da computação como o primeiro computador quântico comercial
O computador quântico funciona com base nas leis da Física Quântica (Mecânica Quântica)
O D-Wave 1 é o resultado de décadas de pesquisas de universidades americanas, canadenses e européias em computação quântica
O premio Nobel de Física Richard Feynman (durante conferencia no MIT no inicio da década de 80) foi o primeiro a propor a existência de computadores quânticos
O processador do D-Wave 1 tem 128 qubits e é fabricado pelo Jet Propulsion Laboratory, da NASA
Lançado em 2012, o processador do D-Wave 2 (codinome Vesuvius) tem 512 qubits e mesmo sendo "rudimentar" é 3600 vezes mais rápido que um processador convencional em algumas aplicações
O processador D-Wave 2 de 512 qubits possui supercondutores de Niobio e trabalha em temperatura criogenica (0,02 kelvin ou -273,13 ºC) sendo refrigerado a hélio liquido
A computação quântica é virtualmente ilimitada, alguns problemas (como criptografia) que seriam resolvidos em trilhões de anos em um processador convencional seriam resolvidos em segundos em um processador quântico
Os processadores quânticos têm potencial para realizar cálculos matemáticos bilhões de vezes mais rápido que qualquer processador baseado em silício.
Um computador quântico de 30 qubits deve igualar a potência de um computador convencional a 10 teraflops (trilhões de operações de ponto flutuante por segundo)
Os computadores pessoais de hoje rodam a velocidades medidas em gigaflops (bilhões de operações de ponto flutuante por segundo)
A Lockheed Martin está usando o D-Wave 1 em pesquisas militares
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computer
Timeline of quantum computing
http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_quantum_computing
A história do computador quântico começa em 1981, quando Richard Feynman mostrou em uma conferência realizada no MIT que sistemas quânticos poderiam ser úteis na simulação de experimentos da física quântica.
Paul Benioff, do Argonne National Laboratory, é creditado como a primeira pessoa a aplicar a teoria quântica a computadores em 1981. Benioff idealizou a criação de uma máquina de Turing quântica.
Em seguida, foi a vez de David Deutsch, na Universidade de Oxford, escrever seu nome a história quântica. Ele descreveu, no ano de 1985, o primeiro computador quântico universal, capaz de simular o funcionamento de outro computador quântico.
Depois deste feito, o mundo quântico ficou um pouco quieto, voltando a ser notado em 1994, quando Peter Shor descobriu um excelente algoritmo que permitia a um computador quântico fatorar grandes números rapidamente. Tal feito deu-se em Nova Jersey, no Bell Labs da AT&T. Isto deu origem ao que hoje é conhecido como Algoritmo de Shor o qual permitiria a quebra de muitos sistemas criptográficos, além de resolver os problemas da fatoração e do logaritmo discreto.
No ano de 1996, também no Bell Labs, Lov Grover descobriu o algoritmo de pesquisa em bases de dados quânticas. Mas foi somente em 1996 que o primeiro esquema para correção de erro quântico foi proposto pela comunidade científica. Também nos anos 90, foi construído o primeiro computador quântico com base em montagem térmica. Tal façanha foi realizada no MIT.
O Orion, um computador híbrido com processador quântico de 16 qubits, foi anunciado em 2007 pela empresa canadense D-Wave. Este computador teria capacidade de resolver problemas lógicos, encontrar soluções para jogos de Sudoku, entre outras tarefas simples. A Universidade de Yale, nos Estados Unidos, não ficou para trás e criou o primeiro computador quântico rudimentar, o qual também executa apenas operações simples, mas que é mais um passo em direção ao sucesso quântico.
Da revista Nature
A D-Wave, uma pequena empresa que vende o único computador quântico comercial do mundo, acabou de conseguir um impressionante cliente novo: uma colaboração entre Google, Nasa e a Universities Space Research Association.
As três organizações juntaram forças para implantar um D-Wave Dois, o modelo mais recente da empresa, em uma instalação lançada pela colaboração – o Laboratório de Inteligência Artificial Quântica, no Centro de Pesquisa Ames, da Nasa, em Moffett Field, Califórnia.
O laboratório será dedicado a áreas como o aprendizado de máquinas – fazer computadores classificarem e analisarem dados com base em experiências prévias. Isso é útil para funções como traduções, buscas de imagens e reconhecimento de comandos de voz. “Nós realmente acreditamos que o aprendizado de máquinas quânticas pode fornecer o processo de resolução de problemas mais criativo com as leis conhecidas da física”, declara uma postagem do Google que descreve o acordo em um blog.
A colaboração liderada pelo Google é apenas o segundo cliente a comprar computadores da D-Wave, que tem sede em Burnaby, no Canadá. A gigante aerospacial Lockheed Martin, com sede em Bethesda, Maryland, foi o primeiro. A Lockheed adquiriu um computador quântico D-Wave em 2011 e o instalou em um novo Centro de Computação Quântica na University of Southern California (USC) em Los Angeles. A D-Wave se recusa a revelar o preço de seus computadores.
Ambos os centros de computação quântica – o da USC e o de Ames – reservaram 20% de seu tempo de computação ao acesso de pesquisadores externos. “Com base nos pedidos que recebemos de terceiros, eu diria que deve haver uma grande demanda – provavelmente mais do que pode ser acomodado”, conta Daniel Lidar, diretor do centro da USC. Até agora, pessoas usaram essas máquinas principalmente para explorar possíveis aplicações de computação quântica e para investigar como o computador se comporta, em vez de resolver problemas anteriormentes sem resposta.
Modelo alternativo
O computador D-Wave é incomum porque usa bits quânticos (qubits) – bits que podem existir em dois estados, ligado e desligado, simultaneamente – para acelerar cálculos, e porque ele não opera no modelo normal de ‘portas’ de computação, onde portas lógicas são usadas para manipular esses bits. Em vez disso, ele é um computador ‘adiabático’, que lê o estado inicial de seus qubits para encontrar uma solução. A comunidade acadêmica preferiu o modelo de portas, sustentado por uma teoria mais bem desenvolvida. Mas o modelo adiabático se provou muito mais fácil de construir, permitindo que a D-Wave dobrasse o tamanho de seu processador todos os anos. O D-Wave Dois tem 512 qubits.
Computadores adiabáticos são particularmente adequados para resolver ‘problemas de otimização’, em que vários critérios devem ser atingidos ao mesmo tempo. Um exemplo é tentar encontrar o dobramento de menor energia para uma proteína, com seus vários aminoácidos atraindo ou repelindo uns aos outros de maneira diferente.
O D-Wave não é um computador ‘universal’ que pode ser programado para abordar qualquer tipo de problema. Mas cientistas descobriram que podem formular questões úteis na pesquisa de aprendizado de máquina como problemas de otimização.
A D-Wave batalhou para provar que seu computador realmente opera em nível quântico, e que ele é melhor ou mais rápido que um computador convencional. Antes de fechar o negócio mais recente, os clientes em potencial prepararam uma série de testes para o computador quântico. A D-Wave contratou um especialista externo em velocidade de algoritmos, que concluiu que a velocidade do D-Wave Dois ficava acima da média geral, e que era 3600 vezes mais rápido que um computador convencional enquanto trabalhava no tipo específico de problema que o computador quântico foi construído para resolver.
Se o D-Wave vai produzir sistemas de inteligência artificial melhores ou mais rápidos, ainda não é certo. Lidar declara já ter visto resoluções mais rápidas. “Todos os problemas que testamos ainda podem ser resolvidos mais rapidamente em computadores clássicos”, conclui ele.
http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/google_e_nasa_arrematam_computador_quantico_d-wave_dois.html
O processador D-Wave 2 de 512 qubits possui supercondutores de Niobio e trabalha em temperatura criogenica (0,02 kelvin ou -273,13 ºC) sendo refrigerado a hélio liquido
http://www.technologyreview.com/sites/default/files/styles/view_body_embed/public/images/packaged_chip.jpg
The chip at the heart of D-Wave’s computers is cooled close to 0.02 Kelvin, colder than anything in the known universe. Credit: D-Wave
Come with me if you wanna live.
Comentários
"Dizem", porque há controvérsias (há quem acuse a IBM de minimizar a capacidade do D-Wave...)
http://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/hardware/dwaves-quantum-computing-claim-disputed