d波 - 一种特殊的计算机器这个名字已经越来越计算机科学家和物理学家现在所谈了数年。同名的加拿大技术公司所宣传的机器作为量子计算机。不过，该机是否确实在事实上利用量子效应是众多领域的专家争论不休的话题。如果确实如此，那么这将使d波全球第一款商用量子计算机。
该公司将其系统出售给知名客户，进一步激起了科学界、博客作者和记者的兴趣。例如，第一台机器在2011年被卖给美国武器制造商洛克希德·马丁公司，后者将其提供给洛杉矶的南加州大学进行测试。去年，谷歌购买了第二台机器。D-Wave可以通过搜索和找到系统中能量最低的状态来解决某些数学问题，这些问题被称为优化问题。这就是这家公司对这项技术感兴趣的原因。
模拟装置，而不是一台量子计算机
但D-Wave是否真的使用了量子效应的问题并不是该机器唯一有争议的方面。科学家和博客也对这台机器是否能被准确地描述为一台计算机表示怀疑。关于它的计算速度是否比传统计算机快，也有不同的观点。为了找到这些问题的答案，苏黎世联邦理工学院理论物理研究所的教授马蒂亚斯·特罗耶(Matthias Troyer)与洛杉矶南加州大学的同事一起对位于那里的系统进行了测试。
在他们的研究中，这项研究已经发表在杂志上自然物理学，这个由瑞士裔美国人组成的研究小组得出了一个不明确的结论。一方面，科学家们证实D-Wave确实利用了量子效应。然而，在其他领域，研究人员更为关键:“D-Wave是一种模拟设备，可以用来解决优化问题的原型。将其描述为可编程量子模拟实验会更准确。”该领域的国际公认专家Troyer教授说。“D-Wave肯定不是通用量子计算机。”
量子效应，但只是暂时的
研究人员通过编写数千个计算不同的复杂性和解决这些千倍的三个系统的问题来到了他们的结论：一次在d-Wave和两次对优化问题的模拟程序，传统的电脑上跑。仿真程序运行在两种模式，其中一个把量子效应考虑在内，一个都没有。对于每一个任务，科学家们做了说明如何往往这些系统提供正确的解决方案。原来，d波在相同的方式，占到了量子效应，但不同于未模拟仿真的行为。
科学家们对于这个结果感到惊讶，因为d波的量子效应非常短暂，只持续一秒钟的几十亿。物理学家形容这是相干时间。因为它通常需要更长的时间约500倍，解决优化问题，多数专家认为与d波的量子效应根本无法起到任何作用。然而，他们这样做，作为研究者的结果显示。“看来，量子效应不一定必须是相干的所有的时间才能有显着性”，解释了特洛耶。
没有比传统计算机快
当一个人认为，研究量子计算机是因为巨大的加速运算速度的承诺，主要进行，然后在由研究人员来到另一个结论是尤为显著，即d-Wave是不是比传统计算机快。
D-Wave的速度一直是该领域专家激烈争论的话题，尤其是在去年5月阿默斯特学院(Amherst College)一位计算机科学家发表的一篇论文引起轩然大波之后。根据该出版物，根据计算问题，D-Wave的速度比传统计算机快几千倍。研究人员检测了D-Wave的一个版本，该版本几乎与目前存在一年的版本相对应，具有512个量子位(量子位)的计算能力。相比之下，苏黎世联邦理工学院的研究人员进行的这项研究是基于108个量子位元的前身。
Troyer回应道:“我们不仅证明了传统电脑比D-Wave的108位版本更快。”“我们还使用传统计算机解决了新的512量子位版本或假设的更高性能的计算机可以解决的问题。”将这些发现与来自阿默斯特学院的研究人员的发现进行比较，就会发现D-Wave在测试中始终比传统电脑慢。特罗耶表示，Amherst研究的问题在于，它比较了D-Wave的快速算法和传统计算机的较慢算法。“我们为传统计算机开发了优化算法。这使得我们甚至可以匹配目前512量子位版本的D-Wave。”Troyer解释道。“目前，没有人知道未来像D-Wave这样拥有更多量子位元的量子系统是否会比传统系统有任何优势。这是一个重要的问题，我们目前正在512量子位机器上进行实验来寻找答案。”
D-Wave的量子退火
金属或玻璃制成的不完美晶体结构可以通过加热材料直到发光，然后在受控环境中冷却来改善。在高温材料中，原子有一定的运动自由，可以在更精细的晶格中重新排列。这种工艺已经有几千年的历史了，叫做退火。在过去的30年里，计算机科学中也使用了一种类似的方法作为优化过程，也被称为退火。
使用这种方法可以回答的一个典型问题是寻找景观的最低点。为了更好地理解这一点，我们可以想象一个思想实验，在这个实验中，一个位于风景中的球体受到了取决于温度的震动。在高温下，球体可以在整个地形上跳跃。温度越低，球体越难穿越山脉。如果一个实验重复几次，从高温开始，慢慢冷却，在实验结束时，球体经常会出现在地势的最低点。
当d波系统解决优化问题，它采用了类似的程序。此外，量子物理学，因此隧道效应也有发挥作用：球体（与上面的例子中剩余）也是在一个位置，隧道的景观山下面。随着d波，但是，它是不是正在运动球体。相反，单独的超导电路充当量子模拟或人造原子。为了这个目的，系统必须被冷却到几乎绝对零度的温度。电路模拟原子的自旋。有自旋“向上”和自旋“向下”，以及（因为量子物理学发挥作用）的自旋的叠加中，“向上和向下”的状态。在d-波电路，自旋通过其中的电流流动的方向模拟。物理学家所说的d波“的量子退火”使用的优化过程。
了下:快速原型
