D-Wave Systems正准备推出其下一代量子退火计算机，该系统将包含5,000多个低噪声量子比特，以及连接它们的新拓扑。该公司表示，这些改进将使其能够解决比其现有的2000Q系统更大，更复杂的问题，并扩大了量子退火的商业用途。如果一切按计划进行，则该公司将其命名为“ Advantage”的新系统将于明年中旬向客户开放。
D-Wave首席产品官兼研发执行副总裁Alan Baratz表示，Advantage的5,000+量子比特是2017年首次发布的2000Q系统的两倍多。“目前的2000Q计算机具有约100,000个Josephson结。芯片的尺寸将是2000Q的四倍。”
同样重要的是，即将推出的量子退火芯片将用新的Pegasus拓扑代替2000Q的Chimera 拓扑。Chimera将每个量子位链接到其他六个量子位，而在Pegasus中，每个量子位将连接到另外15个量子位。结果，连接性将增加两倍和一半，这意味着可以使用更少的量子位来解决更大的问题。
Baratz说：“这些发展意味着它将成为世界上连接最紧密的量子计算机，并且对于用户而言，它可以嵌入更大，更复杂的问题。”
新的Advantage系统还将采用D-Wave的低噪声制造技术，该技术是为最新的2000Q量子处理器开发的。据该公司称，噪声的减少导致隧道传输速率提高了7.4倍。无需太深入了解量子细节，降低噪声的总体思路是缩短量子位相干时间，从而提高应用程序性能。
Baratz说:“研究结果证实了降低噪音和提高性能之间的正相关关系，在解决自旋玻璃问题上至少有25倍的加速。”“这是我们第一次能够清楚地展示噪声对量子效应和量子退火系统性能的影响。”
除新硬件外，D-Wave将提供更新的软件堆栈，包括其Ocean软件开发套件。该SDK旨在使Python开发人员可以更轻松地设计代码，而无需对量子力学或底层硬件有深入的了解。还值得注意的是D-Wave的“混合”框架，这是一组软件库和工具，使开发人员能够构建应用程序模块，以在传统计算环境和量子计算环境之间拆分任务。除了各种库和工具之外，D-Wave还包括开发人员可以借鉴的许多混合工作流示例。
当Advantage在2020年中期上市时，用户将能够通过公司的Leap量子计算云平台立即访问它，该平台于2018年推出D-Wave服务。当前客户正在使用Leap来访问原始的2000Q芯片和低端的Q-噪声变体。正如我们去年报道的那样，Leap的推出使D-Wave与IBM和Rigetti这样的公司处于相同的地位，这两家公司都为其通用门量子系统提供云服务。而且，由于这些量子计算机的成本和低温操作偏心在大多数情况下都排除了本地系统，因此大多数用户都可以通过此Leap服务访问Advantage。
洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）就是其中一个例外，该实验室将把其内部的2000Q机器升级为Advantage系统。作为长期客户，LANL已购买了最后两代D-Wave系统，以进行量子计算领域的应用研究。迄今为止，他们及其合作者已经开发了60多个量子计算应用程序。
D-Wave表示，客户已经在广泛的商业和科学领域开发了150多个应用程序，其中包括航班时刻表，选举模型，量子化学，汽车设计，预防保健，物流和金融资产管理等。
