¿Por qué D-Wave eligió el gráfico de Quimera de la manera en que lo hizo?

D-Wave utiliza un gráfico estructurado de quimera en sus computadoras. Significa una cuadrícula de celdas unitarias, con cada celda unitaria que consiste en un gráfico bipartito completo en nodos ( para cada lado), también llamado .n × n 2 k = 8 4 K 4 , $(n,k=4)$$n\times n$$2k=8$$4$$K_{4,4}$

¿Por qué D-Wave eligió ? Un argumento dado es que esta estructura no plana permite incorporar muchos problemas interesantes. Sin embargo, también es un gráfico no plano. Entonces, ¿por qué no elegir ? Además, aumentar me parece una de las formas más fáciles de aumentar la cantidad de qubits que tiene su problema. Entonces, ¿por qué no usar ?K 3 , 3 k = 3 k k = 5 , 6 , $k=4$$K_{3,3}$$k=3$$k$$k=5,6,\dots$

Tienes razón en que no es plano, pero como dijiste, una más grande es mucho mejor. Si pudieran hacer eso sería bueno, porque cada qubit podría acoplarse a 1002 qubits (1000 dentro de y dos a las celdas vecinas). En cambio, D-Wave se limita a problemas que pueden integrarse de manera que cada qubit se acople a un máximo de otros 6 qubits. k K 1000 , 1000 K 1000 , $K_{3,3}$$k$$K_{1000,1000}$$K_{1000,1000}$

La razón por la que no tienen más grande es por razones físicas. Es más difícil acoplar un qubit a 1002 qubits que acoplarlo a 6 qubits. También es más difícil acoplar un qubit a 6 qubits frente a 5 qubits, pero descubrieron que era bastante fácil ir a , por lo que no se limitaron a .k = 4 K 3 , $k$$k=4$$K_{3,3}$

La respuesta del usuario1271772 es completamente correcta. Iba a comentar con información adicional para ayudar a responder la pregunta de nippon, pero acabo de crear esta cuenta y aparentemente hay un requisito de reputación antes de agregar comentarios.

Los qubits de flujo superconductor de D-Wave son bucles de metal de niobio que forman un "símbolo hash" formado por dos capas planas que se han extendido y tendido en paralelo. Una capa gira 90 grados desde la otra. Cuando mueve carga (corriente) en un bucle, produce un campo magnético perpendicular al plano del bucle. Cuando mueve un campo magnético a través de un bucle de carga, induce movimiento en la carga (corriente). Pero la cantidad de inducción está determinada en parte por el tamaño del área superpuesta (no linealmente, ya que la superposición perfecta no significa inducción perfecta, y los cables adyacentes que no se superponen todavía lo hacen), por lo que actualmente no puede superponerse de manera útil 1000x1000 porque La influencia en cada vecino sería pequeña. Apilar más capas es difícil por la misma razón por la que la carga inalámbrica acaba de comenzar a no funcionar.

La D-Wave utiliza bucles de Niobio intercalados con estas increíbles pequeñas rebanadas de membrana permeable a la cuántica llamadas Juntas de Josephson (que ganaron a su descubridor un Nobel antes de que se volviera un poco loco) enfriadas a poco más de 0 grados Kelvin, para que puedan mantener una carga con resistencia cero . El hardware básico de computación cuántica generalmente tiene que ser robusto para la decoherencia, lo que significa que no puede interactuar mucho con el entorno exterior (debería ser su propio hamiltoniano). Ya hay una tonelada de hardware de control y cosas que deben mantenerse para mantenerlo todo estable. Cada vez que mueven la máquina tienen que recalibrarla (al menos con el DW2) y una nueva disposición aleatoria de aproximadamente el 90% de los qubits funcionará hasta que se calibre nuevamente. Entonces, en realidad es un problema más difícil que simplemente ajustarse a un gráfico de quimera.