Παρασκευή, 18 Οκτωβρίου 2013

Κβαντικός υπολογιστής υπολογίζει τους αριθμούς Ramsey


Η καναδική εταιρία D-Wave Systems είναι η πρώτη στον κόσμο που έχει λανσάρει μια εμπορική έκδοση κβαντικού υπολογιστή. Με τιμή αρκετών εκατομμυρίων δολαρίων, αγοραστές των μοντέλων πρώτης και δεύτερης γενιάς (128 και 512 κβαντικών μπιτ - qubit) μπορούν να είναι μόνο εταιρίες κολοσσοί και οργανισμοί.
Τον περασμένο Μάιο, είχε λάβει μεγάλη δημοσιότητα η είδηση πως η Google σε συνεργασία με τη NASA και πανεπιστημιακούς φορείς, είχαν γίνει κάτοχοι ενός συστήματος D-Wave II.
Σύμφωνα με μία έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Physical Review Letters, επιστήμονες έθεσαν σε έναν υπολογιστή D-Wave με επεξεργαστή 128 qubit ένα δύσκολο μαθηματικό πρόβλημα, προσπαθώντας να διαπιστώσουν εάν όντως μπορούσε να ανταπεξέλθει στις υψηλές απαιτήσεις.
Το πρόβλημα που κλήθηκε να επεξεργαστεί ο κβαντικός υπολογιστής, σχετίζεται με τη θεωρία Ramsey, που πήρε το όνομά της από το βρετανό μαθηματικό Frank Ramsey. Η θεωρία μελετά τις συνθήκες κάτω από τις οποίες μπορεί να προκύψει τάξη σε μια άτακτη κατάσταση.

Για παράδειγμα, ένα από τα ερωτήματα που μπορεί να απαντήσει η θεωρία, είναι το «πρόβλημα του πάρτι». Το πρόβλημα αυτό ρωτά ποιος είναι ο ελάχιστος αριθμός καλεσμένων R(m,n) σε μία συγκέντρωση, έτσι ώστε να υπάρχουν τουλάχιστον m καλεσμένοι που γνωρίζονται μεταξύ τους, και n καλεσμένοι που δε γνωρίζονται μεταξύ τους. Η θεωρία Ramsey, μεταφέρει το πρόβλημα στη θεωρία γράφων, και λύνει το πρόβλημα με τη χρήση αριθμών Ramsey, και αποδεικνύει πως υπάρχουν τέτοιοι αριθμοί για κάθε πρόβλημα.
Σε περίπτωση που έχουμε χαμηλές τιμές των m, n, η απάντηση είναι σχετικά εύκολο να βρεθεί. Για παράδειγμα, εάν τα m και n είναι ίσα με τρία, τότε ο ελάχιστος αριθμός καλεσμένων είναι έξι. Όσο μεγαλώνουν όμως οι αριθμοί, η απάντηση είναι ολοένα και πιο δύσκολο να βρεθεί, μέχρι το σημείο όπου ακόμη και η χρήση των συμβατικών υπολογιστών είναι αδύνατο να προσφέρει τη λύση.
Το σύστημα D-Wave ανταποκρίθηκε με επιτυχία στο πρόβλημα, βρίσκοντας ένα μεγάλο αριθμό αριθμών Ramsey, αλλά κανέναν που να μην έχει υπολογιστεί μέχρι σήμερα με άλλους τρόπους.
Το γεγονός αυτό είναι σε πρώτη φάση ενθαρρυντικό, αλλά δεν ικανοποιεί εκείνους που ελπίζουν πως οι κβαντικοί υπολογιστές θα είναι σε θέση να λύσουν προβλήματα με εκθετική πολυπλοκότητα, ανοίγοντας ερωτήματα για το κατά πόσο η συσκευή της D-Wave μπορεί όντως να θεωρηθεί κβαντικός υπολογιστής. Ωστόσο, υπεύθυνοι της εταιρίας πιστεύουν πως το αναβαθμισμένο τους σύστημα των 2048 qubit, το οποίο θα κυκλοφορήσει το 2015, θα είναι σε θέση να υπολογίσει αριθμούς Ramsey που δεν έχουν υπολογιστεί ποτέ ξανά.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

Άλλα θέματα

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...