東芝的新算法和一大堆GPU可以超越量子計(jì)算機(jī)

東芝的企業(yè)研發(fā)中心率先在組合優(yōu)化方面取得了重大突破。跟我來(lái)這兒。新算法大大提高了傳統(tǒng)PC解決大規(guī)模問(wèn)題的能力，如藥物開(kāi)發(fā)，融資和識(shí)別穿越世界的有效解決方案。聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)熟?這些任務(wù)通常被認(rèn)為是如此復(fù)雜，它們需要以任何速度完成量子變化的計(jì)算機(jī)。

這就是東芝的優(yōu)化算法，它提供了當(dāng)前雖然是胚胎的量子方法的10倍性能，同時(shí)利用經(jīng)典機(jī)制 - 與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字計(jì)算機(jī)中應(yīng)用的相同。它被稱(chēng)為模擬分岔算法，它利用分叉現(xiàn)象，絕熱過(guò)程和遍歷過(guò)程來(lái)產(chǎn)生準(zhǔn)確的結(jié)果。所有這些都沒(méi)有訴諸棘手的量子替代方案，盡管至少更容易說(shuō)。

利用該算法的現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)能夠在0.5ms內(nèi)找出一個(gè)高度精確的解決方案，以解決所有連接的2000節(jié)點(diǎn)MAX-CUT問(wèn)題。這肯定聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)。但是把它放到透視 - 或者我可以開(kāi)始理解的外行人的術(shù)語(yǔ) - 相當(dāng)于基于激光的量子相干伊辛機(jī)器(CIM)的性能的10倍 - 這臺(tái)機(jī)器被認(rèn)為是當(dāng)今最快的機(jī)器之一(通過(guò)物理)。

東芝認(rèn)為該算法具有高度可擴(kuò)展性，這意味著它可以直接進(jìn)入圖形處理器的駕駛室。一組八個(gè)GPU可以在幾秒鐘內(nèi)解決上述問(wèn)題的50倍問(wèn)題。

Nvidia已經(jīng)迅速利用不斷增長(zhǎng)的圖形卡科學(xué)用途，并通過(guò)自己的研究進(jìn)一步發(fā)展。該公司已經(jīng)處于中間階段，主要關(guān)注數(shù)據(jù)中心和科學(xué)應(yīng)用。但不用擔(dān)心，我們的游戲玩家仍然有很多優(yōu)秀的GPU技術(shù)。

對(duì)于經(jīng)典計(jì)算機(jī)而言，組合優(yōu)化通常被認(rèn)為太計(jì)算上不足以使它們變得微不足道。相反，一些最好的工程師，來(lái)自世界上一些最著名和最富有的技術(shù)機(jī)構(gòu)，一直在建造量子計(jì)算機(jī)，以解決這些大問(wèn)題。這些機(jī)器利用令人難以置信的疊加和量子糾纏來(lái)增強(qiáng)解決問(wèn)題的過(guò)程。但他們并非沒(méi)有缺點(diǎn)。

量子計(jì)算機(jī)很難建立。真的很難。有一種叫做噪聲的小東西阻礙了大多數(shù)量子計(jì)算機(jī)在許多任務(wù)中執(zhí)行任何接近當(dāng)今最好的經(jīng)典計(jì)算機(jī)的任務(wù)，并阻礙了它們潛在的算法能力。

噪音會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，通過(guò)計(jì)算傳播，直到?jīng)]有多少值得保存。因此，您需要更多的量子比特，錯(cuò)誤檢查以及每個(gè)邏輯運(yùn)算符的更多物理量子比特才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。一旦你記得那些量子比特需要真空比較深的空間更冷，這一切都變得有點(diǎn)笨拙，并且這些溫度只能通過(guò)最常見(jiàn)的核彈頭收集的珍貴氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)。

所以可以理解的是，東芝的突破性算法正在成為計(jì)算機(jī)科學(xué)界的一大特色。為了迅速利用這一勢(shì)頭，該公司希望在今年年底前將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。