D-Wave 量子计算机及其相关知识介绍

D-Wave 量子计算机及其相关知识介绍

【所有内容均是对官方文档的学习记录总结】

现在超级计算机虽然很强，许多复杂的问题依然无法通过传统的计算机解决。D-Wave可以解决当前传统机器学习的弊端。

目前，量子计算机有两种主要的模型：门模型（gate model）和量子退火（QA，quantum annealing）。在门模型中，主要的目标是控制和操纵量子态随时间的演化，这在大范围时很难做到，因为量子系统极其微妙。

D-Wave系统中所用的方法是量子退火（QA），QA控制量子态的自然演化过程：首先在非定域态（delocalized state）下初始化系统，然后遵循量子物理的方式让系统不断变化，最终系统的配置就是我们要找的答案。应用在D-Wave系统上的量子退火是单个量子算法，对于量子计算机来说这种可拓展的方式能够让我们用2000以上个qubits来构建量子处理单元（QPUs），远远超过门模型的量子计算。

Figure 1.1 D-Wave system

D-Wave 系统必须保持在接近绝对零度，并与周围环境相隔离，才能以量子力学的方式运行。系统需要达到以下要求：

• 低温温度，使用闭环低温稀释制冷机系统（ closed-loop cryogenic dilution refrigerator
  system）实现。QPU在低于15mK的温度下运行。