Отметим, что все квантовые компьютеры, разработанные и выпускаемые известной канадской компанией D-Wave Systems до последнего времени, были основаны на архитектуре под называнием Chimera. Несмотря на некоторые отличия, заключающиеся не только в увеличенном количестве кубитов в процессоре, все компьютеры, D-Wave One, Two, 2X и 2000Q, использовали базовые вычислительные ячейки, имеющие структуру графа K4,4. Но в течение нескольких последних лет специалисты компании D-Wave занимались разработкой кардинально новой архитектуры квантового процессора, которая получила название Pegasus, и в середине прошлого года на свет появился первый опытный процессор Pegasus P6, на кристалле которого были расположены 680 кубитов. Но это является далеко не предельным значением, использование новой архитектуры позволит увеличить количество кубитов в одном процессоре до 5460.
Основным преимуществом новой архитектуры Pegasus является то, что каждый кубит имеет возможность связываться с 15 другими кубитами, а не с 6, как это позволяла делать архитектура Chimera. Это, в свою очередь, означает, что 680-кубитовый процессор Pegasus P6 по своей вычислительной мощности эквивалентен процессору Chimera 2000Q, имеющему на своем кристалле 2048 кубитов. Помимо этого кубиты новой архитектуры обладают пониженным уровнем шумов, что сказывается в положительную сторону на стабильности работы и эффективности системы в целом.
Использование новых материалов и технологий позволили понизить уровень шумов в 5-10 раз по сравнению с первыми компьютерами D-Wave, для справки, уровень шумов кубитов компьютера D-Wave 2000Q был всего в три раза ниже уровня шумов кубитов компьютера D-Wave One. И сейчас специалисты компании уже нашли и занимаются исследованиями новых материалов, которые позволят понизить в будущем уровень шумов еще в три раза. Эти новые материалы, по всей видимости, будут использованы в новом процессоре P16, на кристалле которого будет насчитываться 5 640 кубитов и работы над которым уже ведутся в настоящее время.
И в заключение следует отметить, что компьютеры компании D-Wave не являются полноценными программируемыми квантовыми компьютерами, они способны производить расчеты алгоритмов из разряда квантового отжига и других видов адиабатных квантовых вычислений. К примеру, на компьютерах компании D-Wave нельзя произвести расчеты алгоритма Шора, который является сейчас “мерилом и эталоном” для квантовых вычислительных систем. Однако, на некоторых других задачах, к примеру, на обратном умножении чисел факториального ряда, эти компьютеры демонстрируют 1000-кратное превосходство перед суперкомпьютерами, основанными на традиционной архитектуре.