Квантовий комп'ютер D-Wave успішно впорався з рішенням складної наукової задачі.
Квантовий комп'ютер D-Wave One, створений відомою компанією D-Wave, допоміг вченим у вирішенні досить складної наукової задачі. Цією завданням було моделювання процесів згортання деяких видів білків під впливом зовнішніх факторів, завданням, рішення якої традиційними обчислювальними засобами зайняло б дуже багато часу і вимагає величезних обчислювальних ресурсів.
Квантовий комп'ютер D-Wave One має в своєму складі 128 квантових бітів, кубіт, охолоджених до стану надпровідності. Перед початком обчислювального циклу деяка група кубітів готується до проведення обчислень, що означає їх переклад в саме низькоенергетичне стан. Обчислювальні операції, наступні за підготовкою, переводять кубіти комп'ютера у більш високий енергетичний стан, а кінцева комбінація станів кубітів є тим самим шуканим рішенням задачі, яку досить складно вирішити традиційними методами.
З першого погляду все це здається дуже складним процесом, але насправді це зовсім не так. У свій час багато вчених і дослідників в області квантових обчислень і квантової механіки ставили під сумнів працездатність квантового комп'ютера D-Wave і достовірність результатів розрахунків. Пізніше, фахівці компанії D-Wave провели ряд тестів і випробувань, які довели той факт, що їх квантовий комп'ютер працює як йому і належить. Тільки після цього інтерес до таких комп'ютерів зріс і вони стали використовуватися для розрахунків складних математичних моделей.
Моделювання, проведене Аланом Аспуру-Гузиком і його колегами з Гарвардського університету, доводить ефективність квантового комп'ютера D-Wave і перевагу квантових обчислень перед традиційними обчислювальними методами. Як вже згадувалося вище, математична модель, яка розраховується в ході експериментів, містила дані про різні види білків. Кінцевою метою моделювання є пошук процесу згортання білків під впливом зовнішніх факторів, що вимагає мінімальних енергетичних витрат.
Модель білка складалася з моделей різних амінокислот, пов'язаних між собою різними взаємодіючими силами. Комп'ютер D-Wave успішно знайшов конфігурації, в яких амінокислоти білка розташовувалися на найменшій відстані один від одного, пов'язані найбільш слабкими силами взаємодії, що відповідає самому энергоэкономичному процесу згортання білків.
Але, як і з будь-якою бочкою меду, справа не обійшлося без ложки дьогтю. Комп'ютер D-Wave впорався із завданням не дуже добре. Згідно з наявною інформацією, під час моделювання було проведено близько 10 тисяч циклів розрахунків, в яких було задіяно 81 кубітів. Правильна відповідь було отримано всього 13 разів. Такий плачевний результат став частково результатом обмежень архітектури самого квантового комп'ютера, а інше часткове вплив зробили теплові перешкоди, які порушували цілісність квантової інформації.
Колін Вільямс (Colin Williams), директор з комерційного розвитку компанії D-Wave, розповів, коментуючи подію: "Ми обговорили з дослідниками ситуацію, що виникла під час моделювання процесу згортання білків. Незважаючи на низький відсоток отримання правильних результатів, сам факт працездатності складною квантової системи є чималим досягненням, демонструючи працездатність використаних нами принципів. Оскільки компанія D-Wave не стоїть на місці, а рухається вперед, то у квантових чіпах наступного покоління нами будуть враховані всі недоліки і вже набутий досвід, завдяки чому нові процесори будуть працювати стабільніше і надійніше".