AQUA@home, Экспериментальное изучение Адиабатического КВантового Алгоритма Налаштування

[nikelong]

Проект "AQUA@home"

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

• Официальный сайт
• Официальная статистика по команде "Ukraine"
• Статус серверов проекта
• Стат на фришниках
• Стат команды на фришниках

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
ТОП-20 участников:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Дата основания команды - 14.12.2008 Капитан - Death
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Для присоединения к команде Украины:
1. Загрузите BOINC менеджер (Если его у Вас еще нет!)
2. Перейдите в "расширенный вид"
3. Выберите сервис ---> добавить проект
4. Введите адрес проекта http://aqua.dwavesys.com/
5. Введите свои регистрационные данные.
6. Найдите нашу команду. Она называется Ukraine и адрес ее статистики вы могли видеть выше.
7. Если есть доступные для загрузки задания Вы их получите и начнете расчеты.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Полезная информация:
Для идентификации пользователя в BOINC могут служить 2 вещи:
1) пара e-mail/пароль
2) межпроектный идентификационный ID (Cross-project ID) - 32значное шестнадцатиричное число.

Если Вы пожелаете подключится ещё и к другому BOINC-проекту, то помните: чтобы не плодить новых аккаунтов при подключении к новому проекту или команде, нужно обязательно везде регистрироваться с одним и тем же e-mail/паролем либо CPID. если при регистрации в проекте указать другие e-mail или пароль, BOINC создаст новый аккаунт с тем же именем!
----------------------------------------------------------------------------------------------------------


О проекте:

D-Wave's AQUA (Adiabatic QUantum Algorithms) is a research project whose goal is to predict the performance of superconducting adiabatic quantum computers on a variety of hard problems arising in fields ranging from materials science to machine learning. AQUA@home uses Internet-connected computers to help design and analyze quantum computing algorithms, using Quantum Monte Carlo techniques.

AQUA@home is based at D-Wave Systems Inc., Burnaby, British Columbia, Canada.

Что они считают, решая уравнение Фокера-Планка, не знаю. Надо покопаться у них на сайте. А вот что считает AQUA, постараюсь объяснить. Коротко, если получится Есть такие задачи, которые в теории сложности алгоритмов называются NP-полными. Это когда при линейном росте размерности задачи время ее решения растет экспоненциально. Простой пример - полный перебор криптографических ключей (или паролей). Вы увеличиваете длину ключа на 1 бит, а пространство ключей увеличивается в 2 раза - значит надо в 2 раза больше времени на перебор. Если увеличить ключ на 10 бит - время возрастет в 2 в 10-ой степени, т.е. в 1024 раза. И так далее.

Есть еще такая NP-полная задача - квадратичная оптимизация. Там тоже при увеличении числа переменных время расчета растет экспоненциально. Для ее решения придумали адиабатический квантовый алгоритм. Но никто не смог доказать теоретически, что этот квантовый алгоритм дает экспоненциальное ускорение. Кстати, один квантовый алгоритм, дающий экспоненциальное ускорение, известен - это алгоритм Шора факторизации больших чисел (там все доказано). А вот для адиабатического алгоритма ученые мужи решили, что скорее всего этот вопрос можно решить только моделированием алгоритма на обычных компьютерах. Или построить многокубитный квантовый компьютер - и просто проверить Но это пока не получается. Вот AQUA и моделирует решение задачи квадратичной оптимизации на квантовом компьютере (условно говоря, на самом деле она решает эквивалентную квантовомеханическую задачу). И потом определяется, по какому закону будет расти время расчета на квантовом компьютере. Пока они опубликовали, кажется, результат до 96 кубитов - закон линейный. А это значит, что алгоритм обеспечивает экспоненциальное ускорение. Т.е. некоторые задачи, которые из-за гигантского времени расчета сложно решать даже с помощью армии кранчеров, можно будет решать на квантовом компьютере за разумное время. Вкратце, вот так

(с) Skyman

Ссылки по теме:

 

В какую категорию переместить этот проект?

https://distributed.ru/wiki/pro:aqua

http://www.boinc-af.org/content/view/1072/229/

http://wiki.bc-team.org/index.php?title=AQUA%40home/en

Це повідомлення відредагував nikelong: Sep 30 2010, 15:52

[YuRi]

Вот краткая выдерка из середины обзора (white paper) проекта, выложенного на сайте:

"Существуют алгоритмы, которые разрешены природой, но не могут быть выполнены на тех типах компьютерных систем, которыми мы располагаем сегодня. Это квантовые алгоритмы, требующие выполнения операций, которые разрешены квантовой механикой, но запрещены в классической физике. Для выполнения этих алгоритмов необходимо специальное аппаратное обеспечение (обычно называемое квантовыми компьютерами), разработанное с целью выполнять "квантовые операции", которые требуются для квантовых алгоритмов.
...
Важным классом квантовых алгоритмов является адиабатический квантовый алгоритм (здесь идет отсылка на презентацию 2002 года Scalable Architecture for Adiabatic Quantum Computing of NP-Hard Problems). Разработанные группой ученых Массачузетского Технологического Института (МТИ) в 2000 году, эти алгоритмы используют новаторский способ решения важных классов задач, с трудом поддающихся вычислительному решению (здесь - ссылка на отчет A Quantum Adiabatic Evolution Algorithm Applied to Random Instances of an NP-Complete Problem). Эти алгоритмы вызвали огромное количество споров среди специалистов по физике и компьютерным наукам, поскольку не существует простого способа определить количество времени, необходимое для находжения решения задач, для которых эти алгоритмы были разработаны.
Некоторые теоретики вычислительной техники считают, что подобные алгоритмы не дают никаких преимуществ, тогда как многие другие, изучающие этот подход к решению задач, полагают, что (в сравнении с лучшими классическими алгоритмами) эти алгоритмы позволят получить экспоненциальный выигрыш по времени решения определенного класса задач (здесь - ссылка на научный проект МТИ Algorithms to Solve Average-Case NP-Hard Problems).
Определение времени, необходимого адиабатическому квантовому алгоритму для решения задачи, является важным научным вопросом, относящимся к наибольшей из остающихся открытыми проблем компьютерной науки. В дополнение к академической важности этого вопроса, он имеет также и черезвычайно высокую практическую важность для компании D-Wave Systems Inc., которая нацелена производство аппаратного обеспечения, исполняющего подобные алгоритмы."

Обзор, кстати, исчерпывающе краткий и довольно интересный. Рекомендую к прочтению.

Резюме:
Задачей проекта является симуляция квантового компьютера, выполняющего адиабатический квантовый алгоритм с целью экспериментального выяснения времени исполнения такого алгоритма для решения поставленной задачи.

Вывод:
Компьютерные науки, теория алгоритмов, вычислительная техника.