AQUA@home
AQUA@home (Adiabatic QUantum Algorithms at home) — проект добровольных вычислений канадской компании D-Wave Systems Inc., работающего на платформе BOINC. Цель проекта — спрогнозировать эффективность сверхпроводимого адиабатического квантового компьютера на целый ряд проблем, начиная от материаловедения до машинного обучения. Разрабатываются и анализируются алгоритмы квантовых вычислений, используя квантовый метод Монте-Карло.
| AQUA@home | |
|---|---|
 Визуализация расчётов в клиенте | |
| Тип | добровольные вычисления и проекты BOINC[вд] |
| Разработчик | D-Wave Systems |
| Операционная система | Кроссплатформенное ПО |
| Первый выпуск | 4 ноября 2008 |
| Аппаратная платформа | BOINC |
| Последняя версия |
• Adiabatic QUantum Algorithms
|
| Состояние | Завершен |
| Сайт | aqua.dwavesys.com |
 Медиафайлы на Викискладе | |
| AQUA@home | |
|---|---|
 | |
| Платформа | BOINC |
| Объём загружаемого ПО | <1 МБ |
| Объём загружаемых данных задания |
300 КБ (FP), 500 КБ (AQUA), ? КБ (IQUANA) |
| Объём отправляемых данных задания |
3 КБ (FP), 300 КБ (AQUA), 400 КБ (IQUANA) |
| Объём места на диске | 3 МБ |
| Используемый объём памяти |
2 МБ (FP), 32 МБ (AQUA), 28 МБ (IQUANA) |
| Графический интерфейс | нет |
| Среднее время расчёта задания |
1—1,5 часа (FP), 90 часов (AQUA), 73 часа (IQUANA) |
| Deadline |
10 дней (FP), 44 дня (AQUA), 21 день (IQUANA) |
| Возможность использования GPU | нет |
| Медиафайлы на Викискладе | |
Хронология создания компьютеров
правитьВ 2007 году компания D-Wave впервые продемонстрировала 16-кубитный квантовый процессор Orion. Его чип выполнен из ниобия, который охлаждается в жидком гелии до температуры близкой к абсолютному нулю. Поэтому компьютер и называют адиабатическим, так как при таком охлаждении возникают условия, когда система не получает и не отдаёт тепло. При этом 16 металлических дорожек из ниобия, расположенные на кремниевой подложке и разделённые изолятором, начинают пропускать электрический ток по часовой стрелке, против неё или в обоих направлениях. Таким образом, выполняется главное условие квантовых вычислений — суперпозиция двух состояний в квантовом бите информации (кубите). Вся информация хранится в виде направлений течения тока по металлическим петлям и переходам. Позже, в 2008 году, компания представила 28-кубитный квантовый процессор Leda с усовершенствованной технологией связи между кубитами.
23 августа 2011 года администрация проекта опубликовала новость о прекращении деятельности[1].
Единицы измерения информации в квантовых компьютерах
правитьВ отличие от привычной единицы информации — бит, который может принимать только одно из двух возможных значений — или «0», или «1», кубит в соответствии с принципом неопределённости квантовой механики, может находиться в суперпозиции — одновременно в состоянии и «0», и «1». Поэтому квантовое вычислительное устройство размером L кубит может выполнять параллельно операций: если квантовый процессор Orion мог выполнять параллельно =65 536 операций, то процессор Leda — уже = 268 435 456. Останавливаться на достигнутом в D-Wave не собираются — на очереди квантовые компьютеры с 512 и 1024 кубитами. Это открывает фантастические возможности для вычислений.
Применение квантовых компьютеров
правитьПока варианты использования квантовых компьютеров D-Wave ограничены возможностями вычислительных алгоритмов, для развития которых и предназначен проект AQUA@home. Но уже сейчас Orion с успехом справляется со сложнейшей задачей распознавания образов на фотографиях, играючи решает японскую головоломку Судоку, по заданным параметрам производит поиск молекул в химической базе данных. Наилучшим образом проявить себя квантовые компьютеры смогут в решении задач с большим числом переменных, требующих распараллеливания вычислений на множество потоков. Это задачи теории управления, оптимизации процессов, моделирования работы сложных физических, химических и биологических систем. Но прежде, чем все это заработает участникам AQUA@home предстоит сделать свой вклад в развитие адиабатического квантового алгоритма вычислений.
Статистика вычислений проекта
правитьДанные на 10 июня 2011 года[2]
| Средняя скорость (гигафлопс) | среднее кол-во новых хостов за 24 ч. | среднее кол-во новых пользователей за 24 ч. | Среднее кол-во заданий в постоянной обработке |
|---|---|---|---|
| 146,571 | 83 | 42 | 22,324 |
Самые активные команды проекта
правитьЗдесь представлены самые активные, участвующие в разработке квантового компьютера. Данные на 10 июня 2011 года[3]
| Позиция | Название организации | Кол-во частников | Очков среднем за день | Всего очков | Страна |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Движение "Дух времени" | 5169 | 22,959,202 | 1,315,028,954 | Международная |
| 2 | SETI.USA | 559 | 2,144,313 | 1,142,639,475 | США (Команда) |
| 3 | L'Alliance Francophone | 534 | 1,579,897 | 847,866,783 | Международная |
| 4 | Russia | 565 | 1,165,845 | 784,146,664 | Россия (Команда) |
| 5 | SETI.Germany | 675 | 1,465,948 | 542,688,834 | Германия (Команда) |
Примечания
править- ↑ | AQUA@home announcement. Дата обращения: 14 ноября 2012. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ официальная статистика сайта Архивная копия от 18 февраля 2011 на Wayback Machine Архивировано 18 февраля 2011 года.
- ↑ статистика команд на официальном сайте Архивная копия от 16 февраля 2011 на Wayback Machine Архивировано 16 февраля 2011 года.