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| 会社種別 | 公開会社 |
|---|---|
| NYSE :QBTS | |
| 業界 | コンピュータハードウェア |
| 設立 | 1999年 |
| 創設者 |
|
| 本部 | 、 アメリカ合衆国 |
主要人物 |
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| 製品 | D-Wave One、D-Wave Two、D-Wave 2X、D-Wave 2000Q、D-Wave Advantage |
| 収益 |  720万米ドル（2022年） |
従業員数 | 215年頃（ 2022年） |
| 子会社 | D-Wave 政府 |
| Webサイト | ホームページ |
| 脚注/参考文献 [1] [2] | |
北緯49°15′24″ 西経122°59′57″ / 北緯49.256613° 西経122.9990452° / 49.256613; -122.9990452
D-Wave Quantum Systems Inc.は、カリフォルニア州パロアルトとブリティッシュコロンビア州バーナビーに拠点を置く量子コンピューティング企業です。D-Waveは、動作に量子効果を活用したコンピューターを販売する世界初の企業であると主張しています。[3] D-Waveの初期の顧客には、ロッキード・マーティン、南カリフォルニア大学、Google / NASA、ロスアラモス国立研究所などがあります。
D-Waveは汎用的な量子コンピュータを実装しておらず、代わりに特殊な量子アニーリングを実装している。[4]
歴史
D-Waveは、ヘイグ・ファリス、ジョーディ・ローズ、ボブ・ウィーンズ、アレクサンドル・ザゴスキンによって設立されました。[5]ファリスはブリティッシュコロンビア大学（UBC）でビジネスコースを教えていました。ローズはそこで博士号を取得し、ザゴスキンはポスドク研究員でした。社名は、d波超伝導体を使用した最初の量子ビット設計に由来しています。
D-WaveはUBCから派生した企業として運営されていたが、物理学・天文学部との関係は維持していた。[6]同社は量子コンピューティングの学術研究に資金を提供し、研究者の協力ネットワークを構築した。同社はUBC、イエナ工科大学、シャーブルック大学、トロント大学、トゥエンテ大学、チャルマース工科大学、エアランゲン大学、ジェット推進研究所など、いくつかの大学や機関と提携していた。これらのパートナーシップは2005年までD-Waveのウェブサイトに掲載されていた。[7] [8] 2014年6月、D-Waveは計算金融企業1QB Information Technologies (1QBit)および癌研究グループDNA-SEQと共同で、量子ハードウェアによる現実世界の問題の解決に重点を置く新しい量子アプリケーションエコシステムを発表した。[9]
2011年5月11日、D-Wave Systemsは「世界初の市販量子コンピュータ」と評されるD-Wave Oneを発表しました。これは128量子ビットの チップセット[10]で動作し、量子アニーリング（量子ゆらぎを用いたプロセスによって関数の大域的最小値を見つける一般的な方法）[11] [12] [13] [14]を使用して最適化問題を解決します。D-Wave Oneは、D-WaveのOrion Quantum Computerなどの初期のプロトタイプに基づいて構築されました。プロトタイプは16量子ビットの 量子アニーリングプロセッサで、2007年2月13日にカリフォルニア州マウンテンビューのコンピュータ歴史博物館でデモされました。[15] D-Waveは2007年11月12日に28量子ビットの量子アニーリングプロセッサであると主張するものをデモンストレーションしました。 [16]このチップはカリフォルニア州パサデナにあるNASAジェット推進研究所マイクロデバイスラボで製造されました。[17]
2013年5月、 NASA、Google、大学宇宙研究協会（USRA）の協力により、機械学習などの研究に使用されるD-Wave Two 512量子ビット量子コンピュータをベースにした量子人工知能ラボが設立されました。[18]
2015年8月20日、D-Wave Systemsは1000量子ビット以上の量子コンピュータであるD-Wave 2X [20]システムの一般提供を発表しました[19] 。これに続いて、2015年9月28日には、NASAエイムズ研究センターの量子人工知能研究所にこのシステムが設置されたことが発表されました[21]。
2017年1月、D-Wave社はD-Wave 2000Qと、量子アニーリング装置用のソフトウェアツールを含むオープンソースリポジトリをリリースした。これには同社の量子プロセッサと従来のハードウェアアーキテクチャの両方で二次制約なしバイナリ最適化問題を解決するオープンソースソフトウェアであるQbsolv [ 22 ] [ 23 ] [24]が含まれている。2020年には追加のシステムがリリースされ、以下に示すように2024年後半または2025年に別のシステムが計画されている。
D-Wave は、ブリティッシュ コロンビア州バンクーバーのさまざまな場所や UBC の研究室スペースで運営されていましたが、現在は近隣のバーナビー郊外に移転しました。D-Wave は、米国カリフォルニア州パロアルトとウィーンにもオフィスを構えています。[引用が必要]
コンピュータシステム
最初に商業的に生産されたD-Waveプロセッサは、最大128個のペアワイズ結合された[26]超伝導磁束量子ビットを備えたプログラム可能な[25] 超伝導集積回路でした。[27] [28] [29] 128量子ビットプロセッサは、2013年に512量子ビットプロセッサに置き換えられました。 [30]このプロセッサは、ユニバーサルゲートモデルの量子コンピュータとして動作するのではなく、特殊な目的の量子アニーリング[11] [12] [13] [14]を実装するように設計されています。
D-Waveアプローチの根底にあるアイデアは、凝縮物質物理学の実験結果、特にGabriel Aeppli、Thomas Felix Rosenbaum、および協力者[31]による磁性体における量子アニーリングに関する研究から生まれた。彼らは、 Bikas K. Chakrabartiと協力者によって提案された、スピングラスの基底状態の探索における量子トンネル効果/ゆらぎの利点[34]を検証していた[32] [33]。これらのアイデアは後に、MITの物理学者エドワード・ファーリ、セス・ロイド、テリー・オーランド、ビル・カミンスキーによって量子計算の言語で言い換えられ、2000年[35]と2004年[36]の彼らの出版物は、量子磁性に関する以前の研究（具体的には断熱量子計算モデルと量子アニーリング、その有限温度変形）に適合する量子計算の理論モデルと、D-Waveが作成した設計に近い超伝導磁束量子ビットを使用したそのアイデアの具体的な実現方法の両方を提供した。D-Waveアプローチをめぐる論争の起源を理解するには、量子計算に対するD-Waveアプローチの起源が従来の量子情報分野からではなく、実験的な凝縮物質物理学から生じたことに留意することが重要です。
D-Waveは自社のウェブサイト上で、同社の科学者やその他の研究者による査読済みの技術出版物のリストを公開している。[37]
オリオンプロトタイプ
2007 年 2 月 13 日、D-Wave はカリフォルニア州マウンテンビューのコンピュータ歴史博物館で 3 つの異なるアプリケーションを実行する Orion システムのデモを行いました。これは、量子コンピュータと関連サービスと思われる最初の公開デモでした。[引用が必要]
最初のアプリケーションはパターンマッチングの例で、分子データベース内で既知の薬物に類似した化合物の検索を実行しました。次のアプリケーションは、ゲスト間の互換性と非互換性を考慮してイベントの座席配置を計算しました。最後のアプリケーションは数独パズルを解くことでした。[38]
D-Waveの「Orion量子コンピューティングシステム」の中核となるプロセッサは、汎用コンピュータマイクロプロセッサではなく、ハードウェアアクセラレータプロセッサとして使用するように設計されている。このシステムは、磁場内の2次元イジングモデルに関連する特定のNP完全問題を解決するために設計されている。[15] D-Waveは、このデバイスを16量子ビットの超伝導断熱量子コンピュータプロセッサと呼んでいる。[39] [40]
同社によれば、パターンマッチングなどのNP完全問題の解決を必要とするアプリケーションを実行する従来のフロントエンドは、その問題をOrionシステムに渡すという。
D-Waveの創設者兼最高技術責任者であるジョーディ・ローズによれば、NP完全問題は「コンピュータがどれだけ大きく、速く、高度になっても、おそらく正確には解くことはできない」とのことである。オリオンシステムで使用されている断熱量子コンピュータは、近似解を素早く計算することを目的としています。[41]
2009年のGoogleデモ
2009年12月8日、ニューラル情報処理システム（NeurIPS ）カンファレンスで、ハルトムート・ネヴェン率いるGoogleの研究チームがD-Waveのプロセッサを使用してバイナリ画像分類器をトレーニングしました。[42]
D-Wave ワン
2011年5月11日、D-Wave Systemsは128量子ビットプロセッサで動作する統合量子コンピュータシステムであるD-Wave Oneを発表しました。D-Wave Oneで使用されているプロセッサは、単一の数学演算、離散最適化を実行します。Rainierは最適化問題を解決するために量子アニーリングを使用します。D-Wave Oneは、世界初の市販の量子コンピュータシステムであると主張されました。[43]その価格は約10,000,000米ドルと見積もられました。[3]
マティアス・トロイヤーとダニエル・ライダーが率いる研究チームは、D-Wave Oneには量子アニーリングの証拠があるものの、従来のコンピュータに比べて速度の向上は見られなかったことを発見した。彼らは、D-Wave Oneと同じ特定の問題を解決するために、最適化された従来のアルゴリズムを実装した。[44] [45]
ロッキード・マーティンとD-Waveのコラボレーション
2010年11月、[46] ロッキード・マーティンは、ロッキードの最も困難な計算問題のいくつかに量子アニーリングプロセッサを適用することで利益を得るため、D-Wave Systemsと複数年契約を締結しました。この契約は、2011年5月25日に発表されました。契約には、D-Wave One量子コンピュータの購入、メンテナンス、および関連する専門サービスが含まれていました。[47]
タンパク質構造決定における最適化問題解決
2012年8月、ハーバード大学の研究チームは、量子コンピュータを使用してこれまでに解決された最大のタンパク質折り畳み問題の結果を発表しました。研究者は、宮沢-ジャーニガンモデルとして知られる格子タンパク質折り畳みモデルのインスタンスをD-Wave One量子コンピュータで解決しました。[48] [49]
D-Wave 2 について
2012年初頭、D-Wave Systemsは512量子ビットの量子コンピュータを発表し、[50] 2013年に量産プロセッサとして発売されました。[51]
2013年5月、D-Wave社のコンサルタントであるキャサリン・マクギオック氏は、最適化アルゴリズムを実行する通常のトップエンドデスクトップコンピュータとこの技術とを初めて比較した論文を発表しました。439量子ビットの構成を使用したこのシステムは、従来のマシンで最高のアルゴリズムであるCPLEXの3,600倍の速度で動作し、100以上の変数を持つ問題を30分かかっていたところを0.5秒で解きました。この結果は、コンピューティングフロンティア2013カンファレンスで発表されました。[52]
2013年3月、イギリスのロンドンにある物理学研究所で開催された断熱量子コンピューティングワークショップで、いくつかの研究者グループが、D-Waveチップにおける量子もつれの証拠を、間接的ではあるが提示した。[53]
2013年5月、NASA、Google、USRAの協力により、カリフォルニア州エイムズ研究センターのNASA先進スーパーコンピューティング部門に、機械学習などの研究に使用される512量子ビットのD-Wave Twoを使用した量子人工知能研究所が設立されたことが発表されました。[18] [54]
D-Wave 2X および D-Wave 2000Q
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2015 年 8 月 20 日、D-Wave 社は、キメラ グラフ アーキテクチャで 1000 量子ビットを備えた D-Wave 2X コンピューターの一般提供を開始しました (ただし、超伝導回路の製造に固有の磁気オフセットと製造ばらつきのため、機能して使用可能な量子ビットは 1152 未満です。生成される量子ビットの正確な数は、製造される各プロセッサーによって異なります)。これには、ハイエンドのシングル スレッド CPU との速度を比較したレポートが添付されていました。[55]以前のレポートとは異なり、このレポートでは、量子による高速化の問題は対処しようとしているものではなく、従来のハードウェアに対する定数倍のパフォーマンス向上に焦点を当てていることが明確に述べられています。汎用的な問題では 15 倍の高速化が報告されましたが、これらの古典的なアルゴリズムは並列化の恩恵を効率的に受けることに注目する価値があります。そのため、コンピューターのパフォーマンスは、おそらく従来のハイエンドのシングル スレッド コア 30 個と同等になります。
D-Wave 2Xプロセッサは2048量子ビットのチップをベースにしており、その半分の量子ビットは無効になっている。D-Wave 2000Qでは、半分の量子ビットが有効になっていた。[56] [57]
アドバンテージ
2019年2月、D-Wave社はAdvantage [58]となる次世代システムを発表し、2020年にそのシステムを提供した。Advantageアーキテクチャでは、量子ビットの総数が5760に増加し、Pegasusグラフトポロジに切り替わり、量子ビットあたりの接続が15に増加する。D-WAVE社は、Advantageアーキテクチャにより、2000Q製品に比べて解決時間が10倍高速化したと主張した。D-WAVE社は、その後のAdvantage Performance Updateにより、Advantageの2倍、2000Qの20倍の高速化など、さまざまな改善が実現されると主張している。[59]
利点2
2021年、D-WaveはAdvantage 2となる次世代システム[60]を発表し、2024年後半または2025年初頭に納品される予定でした。Advantageアーキテクチャでは、量子ビットの総数が7000以上に増加し、Zephyrグラフトポロジに切り替わり、量子ビットあたりの接続が20に増加すると予想されていました。[60] [61] [62] [63] [64]
参照
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 D-Wave Systemsに関連するメディアがあります。
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