پیشرفته ترین محاسبات کامپیوتری

کامپیوتر کوانتومی D-Wave One می تواند مساله ها را یک میلیون بار سریع تر از ابر کامپیوتر های امروزی حل کند. نحوه عملکرد کامپیوتر کوانتومی D-Wave One که بهینه ساز کوانتومی هم نامیده می شود، از بسیاری جهات با کامپیوتر های معمولی تفاوت دارد. ولی مهم ترین آنها توانایی این کامپیوتربرای استفاده از برهم نهی (سوپر پوزیشن، توانایی قرار دادن همزمان بیت ها در بیش از یک حالت)و باز تعریف مسائل ریاضی به صورت همیلتونی است(همیلتونی در اصل،انرژی نیروهایی است که ذرات را جابجا می کنند).

این کامپیوتر این کارا را با دستکاری وضعیت بیت های کوانتومی (کیوبیت ها)برای مساله ای که باید از طریق جفت گرها و حافظه مغناطیسی برنامه ریز پذیر(PMM) حل شود انجام می دهد.هنگامی که مساله در سیستم تعریف شد،D-Wave One پاسخ را با تحول طبیعی سیستم خود به پایین ترین حالت انرژی ممکن حل می کند.این تحول به پایین ترین حالت انرژی (یا حالت پایه)کلید عملکرد آن است؛چون مسیری را که D-Wave One در سیستم خود به کار برده نشان می دهد.در حقیقت این کامپیوتر را به این دلیل «بهینه ساز کوانتومی» می نامند که به طور بی دررو (آدیاباتیک،یعنی بدون انتقال گرما بین سیستم و محیط)به حالت کمترین انرژِی خود می رسد.کامپیوتر این کارا را با خنک کردن دمای مدارهای ابر رسانای خود به 20میلی کلوین(یعنی فقط 20 هزارم درجه بالاتر از صفر مطلق)انجام می دهد.طی این کار،D-Wave One می تواند به طور طبیعی  و با سرعتی شگفت انگیز طیف وسیعی از جای گشت های مختلف را در نظر بگیرد و مسیر مستقیمی را از حالت برنامه ریزی اولیه سیستم(یعنی صورت مساله)به حالت پایه سیتم(یعنی پاسخ)پیدا کند.در اصل D-Wave One با تونل «تونل زدن» مستقیم از هر چشم انداز انرژی به پایین ترین حالت انرژی ممکن آن چشم انداز ،

مساله را حل می کند.این را می توان به مسیری که توپ گلف در زمین گلف به سوی حفره هدف می پیماید،تشبیه کرد.در حالت اولیه سیستم ،توپ گلف در نقطه شروع است،چشم انداز انرژی همان پستی و بلندی های زمین مسابقه و حفره هدف هم حالت انرژی پایه است.برای رسیدن به حفره (حل مساله)در یک کامپوتر سنتی،سیستم (غیر بی دررو،یعنی دارای انتقال حرارت با محیط)توپ را از روی موانع عبور داده و به حفره می رساند.ولی در D-Wave One توپ از میان بلندی ها و از روی پستی ها تونل زده و مستقیما به حفره می رود.

کامپوتر D-Wave One نشان دهنده توانایی های متعدد محاسبات کوانتومی است؛ولی روشن است که هنوز پتانسیل بسیار زیادی برای یک انقلاب جدید در محاسبات کامپیوتری وجود دارد.