Mengapa D-Wave memilih grafik Chimera seperti yang mereka lakukan?

D-Wave menggunakan grafik terstruktur $(n,k=4)$ -Chimera di komputer mereka. Berarti $n\times n$ grid unit sel, dengan masing-masing sel unit yang terdiri dari graf bipartit lengkap tentang $2k=8$ node ( $4$ untuk setiap sisi), juga disebut $K_{4,4}$ .

Mengapa D-Wave memilih $k=4$ ? Argumen yang diberikan adalah bahwa struktur non-planar ini memungkinkan penyematan banyak masalah menarik. Namun, $K_{3,3}$ juga merupakan grafik non-planar. Jadi mengapa tidak memilih $k=3$ ? Selain itu, meningkatkan $k$ bagi saya adalah salah satu cara termudah untuk meningkatkan jumlah qubit yang dimiliki masalah Anda. Jadi mengapa tidak menggunakan $k=5,6,\dots$ ?

Anda benar bahwa adalah non-planar, tetapi seperti yang Anda katakan sendiri, k yang lebih besar jauh lebih baik. Jika mereka dapat melakukan K 1000 , 1000 itu akan menyenangkan, karena setiap qubit dapat digabungkan ke 1002 qubit (1000 dalam K 1000 , 1000 dan dua ke sel tetangga). Sebaliknya D-Wave terbatas pada masalah yang dapat disematkan sehingga setiap qubit berpasangan dengan maksimal 6 qubit lainnya.$K_{3,3}$$k$$K_{1000,1000}$$K_{1000,1000}$

Alasan mereka tidak memiliki lebih besar adalah karena alasan fisik. Lebih sulit untuk memasangkan qubit ke 1002 qubit daripada menggabungkannya menjadi 6 qubit. Juga lebih sulit untuk memasangkan qubit menjadi 6 qubit vs 5 qubit, tetapi mereka menemukan bahwa cukup mudah untuk pergi ke k = 4 , sehingga mereka tidak terbatas pada K 3 , 3 .$k$$k=4$$K_{3,3}$

Jawaban user1271772 sepenuhnya benar. Saya akan berkomentar dengan informasi tambahan untuk membantu menjawab pertanyaan nippon, tetapi saya baru saja membuat akun ini dan tampaknya ada persyaratan reputasi sebelum menambahkan komentar.

Qubit fluks superkonduktor D-Wave adalah loop logam niobium yang membentuk "simbol hash" yang terbuat dari dua lapisan datar yang telah direntangkan dan diletakkan sejajar. Satu lapisan diputar 90 derajat dari yang lain. Ketika Anda memindahkan muatan (arus) dalam satu loop, ia menghasilkan medan magnet yang tegak lurus terhadap bidang loop. Ketika Anda memindahkan medan magnet melalui loop yang membawa muatan, ia mendorong gerakan pada muatan (arus). Tetapi jumlah induksi sebagian ditentukan oleh ukuran area yang tumpang tindih (tidak linear, karena tumpang tindih yang sempurna tidak berarti induksi yang sempurna, dan kabel yang berdekatan yang tidak tumpang tindih masih melakukannya) sehingga Anda saat ini tidak dapat menggunakan tumpang tindih 1000x1000 karena pengaruh pada masing-masing tetangga akan kecil. Menumpuk lebih banyak lapisan sulit karena alasan yang sama pengisian daya nirkabel baru saja mulai tidak menyedot.

D-Wave menggunakan loop Niobium diselingi dengan irisan membran kuantum-permeabel kecil yang menakjubkan yang disebut Josephson Junctions (yang memenangkan penemu mereka Nobel sebelum dia menjadi sedikit aneh) didinginkan hingga tepat di atas 0 kelvin, sehingga mereka dapat menahan muatan dengan nol perlawanan . Perangkat keras komputasi kuantum dasar pada umumnya harus kuat untuk dekoherensi, yang berarti ia tidak dapat berinteraksi banyak dengan lingkungan luar (harus menjadi Hamiltonian sendiri). Sudah ada satu ton perangkat keras kontrol dan hal-hal yang harus dijaga agar semuanya stabil. Setiap kali mereka memindahkan mesin mereka harus mengkalibrasi ulang (setidaknya dengan DW2) dan pengaturan acak baru seperti 90% dari qubit akan bekerja sampai dikalibrasi lagi. Jadi sebenarnya ini adalah masalah yang lebih sulit daripada hanya menyesuaikan dengan grafik chimera.