Közösen vásárolt kvantumszámítógépet a Google és a NASA az egyetlen gyártótól, a kanadai D-Wave-től, melynek gépeivel kapcsolatban még kérdéses hogyan működnek és vajon gyorsabbak-e hagyományos társaiknál.

A D-Wave első vásárlója az űrrepülési óriás Lockheed Martin volt, ami egy korai modellbe, a D-Wave One-ba ruházott be 2011-ben. A NASA és a Google a már fejlettebb D-Wave Two kvantumszámítógépet szerezte be, külön említésre méltó, hogy a Google révén egy olyan cég arzenálját erősíti a speciális számítógép, ami a köz számára biztosít számítástechnikai szolgáltatásokat. "Hisszük, hogy a kvantum-számítástechnika segíthet megoldani a legnagyobb számítógép tudományi problémákat, különös tekintettel a gépi tanulást" - írta a bejelentés után blogjában Hartmut Neven, a Google munkatársa.

A gépi tanulás lényege, hogy egy számítógépet megtanítsanak egy séma felismerésére az adatokban, hogy ezáltal rendszerezni tudja az új információkat, ez a Google szolgáltatásokat működtető algoritmusok többségének a magja. A cég tervezett felhasználási területei igen széleskörűek. "Reméljük, segít a kutatóknak hatékonyabb és pontosabb modellek megalkotásában a beszéd felismeréstől a webes kereséseken át a fehérje hajtogatódással (folding) bezáróan" - írta Neven.

A D-Wave gépe a webes képkeresések területén lehet a leghasznosabb. 2009-ben a Google a D-Wave-vel együttműködésben kifejlesztett egy gépi tanulási algoritmust, ami lehetővé tette a D-Wave hardver egy régebbi verziójával autók képeinek felismerését, amire akár már építhetnek is, tökéletesítve a Google újszerű képalapú keresését. Ez lehetővé teszi a felhasználóknak, hogy egy kép alkalmazásával indítsanak kereséseket, ami jóval nagyobb kihívás, mint a kulcsszavak használatával történő keresés.

Az újonnan megvásárolt D-Wave Two a kaliforniai Moffett Field-ben található NASA Ames Kutatóközpontjában kerül elhelyezésre, amit az USRA (Universities Space Research Association) fog üzemeltetni, a gépidő ötödét külső kutatóknak ajánlva ki, természetesen hozzáférést biztosítva a Google-nek.

A D-Wave számítógépeivel kapcsolatban időről-időre heves viták alakulnak ki, mivel nem egy "mainstream" technikát, hanem az úgynevezett adiabatikus kvantumos számításokat alkalmazzák. Jelenleg is nyitott kérdés, hogy ez a megoldás elvezet-e egyáltalán a kvantum bitek kiaknázása által ígért sebességnövekedéshez.

A vásárlás véglegesítése előtt a Google, a NASA és az USRA komoly teszteknek vetette alá a gépet, amin a masina a D-Wave állítása szerint átment. Emellett a kanadai gyártó benchmark adatokat is közzétett, hogy bizonyítsa kvantumszámítógépe teljesítményét. A D-Wave Two 3600-szor gyorsabban oldott meg egy problémát, mint egy nagy teljesítményű asztali PC-n futó algoritmus - azt azonban még nem bizonyították, hogy mindez a gép kvantum képességeinek az eredménye.

Scott Aaronson, az MIT tudósa, a D-Wave egyik fő kritikusa szerint a PC algoritmust nem optimalizálták a probléma megoldására, ellentétben a D-Wave eszközzel. "A legkevésbé sem meglepő, hogy a D-Wave gép nyert, ugyanakkor egyáltalán nem informatív" - tette hozzá, kiemelve a Dél-Kaliforniai Egyetem összehasonlító tesztjének eredményeit.

Ezeket az eredményeket Daniel Lidar tette közzé, aki csapatával a Lockheed Martin gépét üzemelteti. A csapat a 108 kubites D-Wave One-t hasonlította össze két különböző hagyományos felsőkategóriás processzor által futtatott szimulációs szoftverrel, melyeket ugyanúgy optimalizáltak a számítások elvégzésére, mint a D-Wave gépet. Ebben az esetben bár a D-Wave mutatott némi bizonyítékot a kvantumviselkedésre, 15 mikroszekundumig tartott a probléma megoldása számára, míg a hagyományos processzoroknak 4 és 0,8 mikroszekundumra volt szükségük.

Lidar most hasonló teszteket végez el az új D-Wave Two-val, amit immár 503 kubittel láttak el, ezért mindenképpen teljesítményjavulást várnak tőle. "Igazán érdekes kérdés, hogy vajon egy kvantum processzor a probléma méretével arányosan jobb teljesítményre képes-e, mint a vele összevetett klasszikus processzorok" - mondta Lidar. "Amennyiben ez a helyzet, az igazolja a kvantum számítástechnikába vetett hitet"

De mi van, ha nem? "Szerintem igazolni fogja, máskülönben nehéz lesz indokolni a Google befektetését" - mondta Lidar, amivel Aaronson egyáltalán nem ért egyet. "Nem hiszem, hogy bármi olyanra fogják használni, aminek jelentős hatása lenne a Google tevékenységére. A Google gazdag cég és van pénzük, hogy akár ilyen kaliberű játékszereket is vásároljanak" - vélekedett Aaronson.

Sem a D-Wave, sem a Google nem árulta el, mennyibe került a gép, a Lockheed Martinról azonban tudjuk, hogy közel 10 millió dollárt fizettek a D-Wave One-ért.