Làm thế nào một mạng lượng tử có thể được xây dựng để xử lý đồng thời 10.000 khách hàng?

Các C10k Vấn đề là một vấn đề máy tính cổ điển có tên (C10k) là một numeronym để xử lý đồng thời vạn kết nối.

Làm thế nào một mạng lượng tử có thể được xây dựng để xử lý đồng thời 10.000 khách hàng?

Trong các bình luận cho câu trả lời của tôi, OP đã viết:

Trong trường hợp cổng phổ quát, bạn đã nêu các hệ thống lớn nhất là <100. Làm thế nào nó có thể đạt 10k?

Vâng, tôi có tin tốt cho bạn. Bốn ngày trước, D-Wave đã thông báo tại hội nghị AQC rằng giờ họ có thể thực hiện ghép YY:

Tại đây bạn có thể thấy mạch siêu dẫn cung cấp cho bạn khớp nối ZZ và YY cùng một lúc:

Tôi không thể hiển thị cho bạn nhiều hơn về bản trình bày "xem trước" của họ, nhưng mong họ sẽ sớm xuất bản một cái gì đó.

Tại sao khớp nối YY có ý nghĩa? Đó là bởi vì vào năm 2007, Jacob Biamonte và Peter Love từ D-Wave đã chứng minh rằng XX + ZZ là đủ cho tính toán lượng tử phổ quát. XX và YY tương đương với một vòng quay, vì vậy họ có thể dễ dàng nói rằng YY + ZZ là phổ quát.

Bây giờ, D-Wave đã thiết kế một bộ ghép nối vạn năng, nên có thể có một máy tính lượng tử vạn năng 10.000 qubit khi chúng mở rộng tới 1250 đơn vị tế bào (kể từ 8 x 1250 = 10.000, xem câu trả lời đầu tiên của tôi).

Tôi xin lỗi vì chưa có tài liệu tham khảo nào cho việc này, nhưng bức tranh đã kể toàn bộ câu chuyện và tôi sợ rằng cho đến khi D-Wave xuất bản một cái gì đó, đây là "nguồn" cho thông tin. Đây là cách bạn có thể trích dẫn câu trả lời này.

Kích hoạt ổ cắm mạng để xử lý 10k máy khách cùng lúc với hơn 1 gigabit mỗi giây Ethernet (vấn đề C10k), khác với việc tạo ra một máy tính lượng tử có thể xử lý đồng thời 10 nghìn qubit. Hãy nhớ các bit 10k chỉ là 1,25kB, thậm chí không đủ để lưu trữ một hệ điều hành thông thường.

Nếu bạn muốn coi mỗi qubit là một "khách hàng" trong một số khái quát về vấn đề C10k, thì câu trả lời cho câu hỏi của bạn phụ thuộc vào việc bạn có cần một cổng chung được áp dụng giữa mỗi kết nối 10.000 qubit hay không. Nếu vậy, các máy tính lượng tử lớn nhất có bộ cổng phổ quát là máy 50 qubit của IBM và máy 72 qubit của Google (đã được công bố nhưng chưa được hiển thị cho công chúng).

Bạn đề cập đến D-Wave, công cụ tạo ra các máy ủ lượng tử không phổ quát. Nếu mỗi qubit được coi là "máy khách", thì đúng là D-Wave 2000Q có 2048 qubit, nhưng không phải tất cả chúng đều có thể được kết nối với bất kỳ qubit nào khác. Đây là biểu đồ kết nối cho một máy D-Wave điển hình. Lưu ý rằng mỗi qubit chỉ có thể được kết nối với tối đa 6 qubit khác. Để có được 10.000 qubit trong sự sắp xếp này, bạn chỉ cần tạo thêm "các ô đơn vị" gồm 8 qubit mỗi cái. Hình ảnh ở đây là D-Wave One có 16 ô đơn vị 8 qubit mỗi cái (8 x 16 = 128 tổng số qubit). D-Wave Two có 64 ô đơn vị 8 qubit mỗi ô (8 x 64 = 512 qubit). D-Wave 2X có 132 ô đơn vị (8 x 144 = 1152 tổng số qubit) và D-Wave 2000Q có 256 ô đơn vị (8 x 256 = 2048 tổng số qubit).

Đối với 10.000 qubit, bạn chỉ cần 1250 đơn vị ô (8 x 1250 = 10.000). Sau thời điểm đó, D-Wave nói rằng cần phải thiết kế lại, có thể theo kích thước của các ô đơn vị, hoặc chuyển từ 2D sang 3D hoặc trong chính vật lý.