D-Wave (QBTS): Kommersialisering av kvanteberegning

Kvanteregning forventes å revolusjonere beregningskapasiteten, da denne nye formen for beregning er radikalt forskjellig fra klassisk databehandling. I stedet for å behandle binære utfall (1 og 0), kan den behandle «kvantebiter», kalt qubits, hvor partikkeldata enten er 0 OG 1 samtidig, eller 1, eller 0.

Dette gjør at kvantedatamaskiner kan teste enorme mengder muligheter samtidig, i motsetning til vanlige datamaskiner som behandler oppgaver trinn for trinn. Som et resultat kan de løse problemer som ellers er uoverkommelige med tradisjonell binær, silisiumbasert beregning.

Imidlertid har det vært en reell utfordring å skape forholdene der qubits er stabile nok til å utføre nyttig beregning.

En vei er å bruke superledende materialer (materialer uten elektrisk motstand), men dette fungerer kun ved ekstremt lave temperaturer. Det er energikrevende, kostbart og vanskelig å oppnå.

Et annet alternativ er å bruke såkalt trapped-ion technology. I stedet for superledende brikker, bruker den individuelle ladede atomer (ioner) som holdes på plass av magnetiske og elektriske felt i et vakuumkammer, kontrollert og målt med presise lasere.

I motsetning til superledende brikker skaper dette svært stabile systemer, hvor kvantetilstander varer fra sekunder til minutter i stedet for mikrosekunder. Likevel er dette også langt mindre kraftig når det gjelder beregningskapasitet, og å nettverke kvantedatamaskiner er en vanskelig oppgave.

Hittil har mest industriell oppmerksomhet vært rettet mot disse to teknologiene, med teknologigiganter som Google, IBM og Microsoft (MSFT ) som fokuserer på superledende teknologi, og selskaper som Honeywell som fokuserer på trapped-ion-teknologi.

Men en tredje vei finnes, som kan ligge i det optimale mellom for lav pålitelighet og for trege beregninger: kvanteannealing.

Ett selskap spesielt er forkjemperen for denne teknologien, og kan bli ledende innen tidlige anvendelser av kvanteberegning i den virkelige verden: D-Wave

D-Wave Oversikt

D-Wave Historie

D-Wave ble grunnlagt i 1999, lenge før noe hype rundt kvanteberegning, da Internett fortsatt var en ny, blomstrende teknologi. Navnet refererer til den tidligste formen for qubit selskapet brukte, D-Wave superconductors.

Selskapet opererte i første omgang som en avlegger av University of British Columbia, hvor det fortsatt har virksomhet, sammen med et annet kontor i Palo Alto, California, og snart et fremtidig nytt hovedkontor og en viktig amerikansk forsknings- og utviklings (R&D) fasilitet i Boca Raton, Florida.

I 2007 laget selskapet Orion Prototype, et prototype 16-qubit system som var den første offentlige demonstrasjonen av en kvanteprosessor.

Selskapet gjorde sitt første kommersielle salg i 2011, en 128-qubit prosessor solgt til Lockheed Martin (LMT ). Senere utvidet det salget til NASA og Google, og tilbød kvantedatamaskiner med 500–2 000 qubits.

I 2020 skiftet fra kun å selge kvantehardware til også å tilby skytilgang til kvanteberegning via sin skybaserte Leap platform, sammen med Advantage system med 5 000 qubits.

Dette tilbudet var fokusert på reelle optimaliseringsproblemer og industrielle anvendelser, i stedet for de mer teoretiske eller eksperimentelle målene til de fleste andre kvanteberegningssystemer.

“Denne økningen i antall qubits og tilkoblingsgrad betyr at større anvendelsesproblemer kan løses direkte på den kvantebrikken. Advantage QPU-er kan håndtere innganger som i gjennomsnitt er 3 ganger større enn tilsvarende strukturerte innganger som holdes av 2000Q QPU-er. Videre kan anvendelsesproblemer embeddes mer kompakt på Advantage QPU-er (mer kompakte innleiringer er knyttet til løsninger av høyere kvalitet).”

Disse kvantedatamaskinene var alle basert på kvanteannealing, en metode som er ideell for å samle flere qubits enn trapped-ion-datamaskiner og som er mer pålitelig og lettere å skalere enn superledende kvantebrikker.

Siden 2019 har selskapet også utvidet seg til gate-modell prosessorer, den «vanlige» superledende kvanteberegningsteknologien, som komplementerer evnene til kvanteannealing (se nedenfor for detaljerte forklaringer av begge), og har fått selskapet til å merke seg selv som «Verdens eneste dual-plattform kvanteberegningsselskap».

Kilde: D-Wave

“Mens annealing kvanteberegning utmerker seg i optimalisering, materialsimulering og visse AI-arbeidsbelastninger, forventes gate-modell kvanteberegning å fremme anvendelser som kvantekjemi, molekyldesign og neste generasjons energilagring.”

Selskapet ble børsnotert i 2022 via en SPAC-fusjon på New York Stock Exchange.

Til slutt gjorde D-Wave et kontroversielt “quantum supremacy”-påstand i 2025, og erklærte at det var første gang noen hadde lykkes med å bruke kvanteberegning til å løse et vitenskapelig interessant problem raskere enn med klassiske datamaskiner.

“De studerte et spesifikt problem hvor materialets temperatur starter ved absolutt null, og kvantefluktuasjoner lar det gå fra en tilstand til en annen. De anslår at maskinen deres oppnådde resultatet eksponentielt raskere enn enhver klassisk beregning.”

“Dette er resultater av 25 års maskinvareutvikling og forskning ved D-Wave,”

Mohammad Amin – Seniorfysiker hos D-Wave.

D-Wave i tall

Til tross for starten på sin kommersielle suksess og skytilbud, bør D-Wave fortsatt sees som en teknologisk oppstartsbedrift først, med tungt fokus på FoU, da selskapet kun har 385 ansatte, hvor omtrent 20 % til 25 % av den totale arbeidsstyrken har doktorgrad.

Selskapet har så mange som 290 innvilgede amerikanske patenter og totalt over 800 patenter innvilget og under behandling globalt. Dette plasserer D-Wave som nr. 3 i verden når det gjelder kvantepatenter, rett bak de etablerte gigantene IBM og Alphabet (GOOG ) (Google) i totale patentpublikasjoner. Over 60 % av D-Wave sine patenter dekker kjernefysikken til kvanteprosessorer, chipfremstilling og avansert kryogen infrastruktur.

D-Wave har mer enn 100 bedriftspartnere, med fokus på sektorer som finans, industriselskaper (kjemikalier, stål, bygg, osv.), telekommunikasjon, osv.

Kilde: D-Wave

Allerede er halvparten av D-Wave sine kunder kommersielle foretak, med 65 % av inntektene fra kommersielle kunder, og 45 % av den inntekten fra Forbes Global 2000-kunder. Disse samarbeidsprosjektene med bedriftskunder er ikke bare akademiske, men brukes allerede rutinemessig for spesifikke bruksområder.

For eksempel brukes D-Wave-verktøy allerede av AT&T (T ) for å redusere behandlingstiden for en nettverksoptimaliseringsoppgave fra omtrent én time til under 15 sekunder. En annen kunde bruker det til å optimalisere planlegging:

“Den automatiske planleggeren sparer både tid og innsats, og reduserer en tidligere 80‑timers oppgave til kun 15 timer hver uke, en tidsbesparelse på 80 %.”

Pattison Food Group

Eller CaixaBank (48CA.DE ), en ledende bank i Spania, brukte D-Wave til å optimalisere utformingen av en portefølje for høyhastighets-handel. Det som vanligvis tok banken flere timer med beregningstid, ble redusert til kun minutter ved hjelp av kvanteberegningsteknologi.

“De kvante‑hybridapplikasjonene har betydelig redusert beregningstiden for å løse komplekse finansielle problemer, forbedret optimalisering av investeringsporteføljer, økt intern avkastning (IRR) for en obligasjonsportefølje, og minimert kapitalbehovet for sikringsoperasjoner, som et resultat av deres samarbeid.”

D-Wave Advantage2, lansert i 2025, viser over 4 500 aktive qubits. Dette er en liten nedgang sammenlignet med Advantage1s 5 000 qubits, og markerer et strategisk kompromiss gjort for å betydelig forbedre den samlede ytelsen, kvaliteten og påliteligheten til prosessoren.

En av de viktigste endringene er overgangen fra 15‑veis til 20‑veis qubit‑tilkobling, noe som gjør at komplekse optimaliseringsproblemer kan kartlegges mer direkte på brikken. En annen forbedring i Advantage2 er at kvante‑koherenstiden har doblet seg, og støyen er redusert med 75 %, noe som samlet gir en hastighetsøkning på 20‑ til 25 000‑fold for vanskelige optimaliserings‑ og materialvitenskapsproblemer.

D-Wave planlegger å lansere Advantage3, et system med 20 000 qubits innen 2029, med videre skalering til 100 000 qubits innen 2031.

Kilde: D-Wave

D-Waves teknologier

D-Waves kvanteannealing-teknologi

Den grunnleggende fysikken bak D-Wave-teknologien er at kvanteannealing-prosessorer naturlig gir lavenergiløsninger. Så hvis du kan modellere et reelt problem og ramme det inn som et energiminimeringsproblem, kan en kvantedatamaskin spontant finne det beste alternativet for å nå en minimum energitilstand, noe som gjennom modellen blir et direkte svar på den typen beregning som kreves, for eksempel ved planleggingsutfordringer eller ruteoptimalisering (optimaliseringsproblemer).

En annen kategori av problemer som kvanteannealing-teknologi kan løse er prøvetakingsproblemer. I dette tilfellet kan en generell oversikt over ulike lavenergitilstander hjelpe med å orientere en maskinlæringsmodell i riktig retning.

“Prøvetaking fra mange lavenergitilstander og karakterisering av energilandskapets form er nyttig for maskinlæringsproblemer hvor du ønsker å bygge en probabilistisk modell av virkeligheten.”

En fordel her er at probabilistiske modeller eksplisitt håndterer usikkerhet ved å ta hensyn til kunnskapshull og feil i datakilder.

“For eksempel, når man trener på det berømte MNIST-datasettet med håndskrevne sifre, kan en slik modell generere bilder som ligner håndskrevne sifre og som er konsistente med treningssettet.”

Mer detaljert fungerer kvanteannealing ved å koble sammen individuelle qubits, slik at de kan påvirke hverandre. For hvert ekstra qubit-par som er sammenfiltrede, øker datamaskinens kapasitet eksponentielt, mens i klassisk databehandling øker kapasiteten bare lineært, ikke multipliseres.

“To qubits har fire mulige tilstander som kan defineres i et energilandskap; tre qubits har åtte. Hvert ekstra qubit dobler antall tilstander du kan definere i energilandskapet.”

Dette er grunnen til at en økning i tilkoblingsgrad og stabilitet for qubits er like viktig som det totale antallet, da mer stabile qubits kan brukes til flere beregninger, og flere forbindelser øker datakraften eksponentielt.

Derfor anser D-Wave at kvanteannealing er det perfekte alternativet for virkelige anvendelser:

• Annealing er mer stabilt og pålitelig enn andre superledende kvanteberegningsmetoder, og enklere å oppnå, noe som gjør det mer skalerbart til tusenvis eller titusener av funksjonelle qubits.
• Annealing-qubits er raskere enn qubits fra trapped-ion-teknologi, noe som gjør at de kan utføre komplekse beregninger raskere, og gjør dem konkurransedyktige i forhold til klassiske superdatamaskiner.

Alt i alt gjør dette annealing mer begrenset i forhold til anvendelser, hovedsakelig optimaliserings- og søkeproblemer, men gir også en effektivitet og et tidlig fordelsposisjon over mer universelle kvantedatamaskiner.

D-Waves gate-modell-teknologi

Når man beskriver “superledende kvanteberegning” refererer folk vanligvis til gate-modell-teknologi, hvor en kontrollert sekvens av logiske porter brukes, på en måte som ligner mer på klassiske former for beregning.

Dette er i sin natur en mer universell teknologi som kan anvendes på flere problemer enn det begrensede settet som annealing-teknologien adresserer. Dette er den foretrukne tilnærmingen hos selskaper som IBM, Google, Rigetti osv.

Nylig akselererte D-Wave sin ekspansjon inn i dette feltet med oppkjøpet av Quantum Circuits Inc. (QCI) i en aksjebasert avtale verdt opptil 550 millioner dollar.

Fra en investors perspektiv kan dette være litt forvirrende:

• På den ene siden gjør dette D-Wave fra en «en‑triks‑ponni» til både et selskap med eksisterende applikasjoner og kunder, og et generalistisk kvanteberegningsselskap med et større adresserbart marked på lang sikt.
• På den andre siden viser dette delvis at annealing alene kan være for begrenset, og stiller spørsmål ved om D-Wave kan konkurrere direkte med giganter som IBM eller Google.

Så spørsmålet er ikke så mye om en gate‑basert modell vil være nyttig for D-Wave, men om den vil gi selskapet en konkurransefordel.

Et positivt aspekt er at erfaringen og patentene innen kryogen teknologi brukt til annealing overføres godt til gate‑modell‑chips, noe som reduserer nødvendig investering. Spesielt D-Wave’s on-chip cryogenic control reduserer den massive mengden ledninger inne i et kvantekjøleskap, og kan vise seg å være en unik konkurransefordel etter et tiår med å håndtere bransjens største kvantedatamaskiner etter antall qubits.

“Å bygge systemer med titusener av superledende qubits tvang D-Wave til å løse flaskehalsen i ledningsnettet før noen andre trengte det. Nå som gate‑modell‑systemer nærmer seg skalaer hvor ledninger blir den begrensende faktoren, har D-Wave en teknologi som konkurrenter må utvikle fra bunnen av eller lisensiere.

Sal Magnone”

En annen positiv side er at Leap Quantum Cloud allerede er kjent for D-Wave‑kunder, som ofte bruker den daglig, og de kan gradvis, over tid, bytte til gate‑modell‑teknologi for andre anvendelser etter hvert som teknologien modnes. Å komme i gang med annealing er også enklere for kunder, da den bruker Python‑verktøy som D-Wave Ocean SDK, i stedet for kompleks krets‑sammensetning (f.eks. Qiskit).

En annen potensiell nøkkelteknologisk fordel er dual‑rail qubits som håndterer feildeteksjon direkte på chip‑nivå, også oppnådd gjennom oppkjøpet av Quantum Circuits Inc. Ideen er at i stedet for å bygge massive systemer og korrigere feil senere via programvare, sikrer dual‑rail qubits at feil utløser et fysisk flagg umiddelbart når de oppstår.

Kilde: D-Wave

Ettersom feilreduksjon og -korrigering er en stor flaskehals i kvanteteknologi, kan dette bli svært viktig for selskapets fremtid og den raske skaleringen av dets datamodeller.

“Som en del av D-Waves bredere dual‑plattform‑strategi vil gate‑modell‑teknologi komplettere våre produksjonsklare annealing‑systemer. Dette vil utvide spekteret av beregningsmessig komplekse problemer organisasjoner kan utforske etter hvert som kvanteberegning modnes, inkludert områder som kvantekjemi, materialvitenskap og AI.”

Dr. Alan Baratz – administrerende direktør i D-Wave

Likevel er D-Waves gate‑modell for nå betydelig mindre enn konkurrentenes. Den produserer for øyeblikket kun et 17‑qubit system. Målet er å produsere et 49‑qubit system i 2027, og 181 qubits i 2028. Med dette tempoet forventer selskapet at den parallelle reduksjonen i feil kan skape den første feil‑tolerante algoritmen i 2030 og de første virkelige anvendelsene innen 2032.

Kilde: D-Wave

D-Waves tekniske anvendelser

Som nevnt er en nøkkelapplikasjon av D-Wave kvanteannealing-beregning innen planlegging, enten produksjon eller levering og logistikk. Etter hvert som forsyningskjeder blir stadig mer komplekse, kan håndtering av tusenvis av deler eller pakker og optimalisering av bestilling, transport og levering bli et uløselig problem med tradisjonelle metoder. Å ta hensyn til faktorer som kjøretøykapasitet, tidsbegrensninger, stadig skiftende trafikkforhold og bærekraftspraksis tilfører ytterligere kompleksitet.

En annen form for planlegging som kan løses mer effektivt med kvanteannealing er arbeidsstyrkeplanlegging. Dette kan la selskaper håndtere ansattplanlegging mer effektivt samtidig som faktorer som skiftpreferanser, endrede reguleringer og sykefravær tas i betraktning.

Til slutt er en annen anvendelse ressursstyring, med begrepet «ressurs» i en bred betydning: materialer, midler og personell. Den samme metoden brukes for eksempel av telekomselskaper for båndbredderessurser på mobilnett i perioder med tung belastning.

“Den løser ressurskonflikter ved å håndtere konkurrerende krav på tvers av avdelinger, balanserer arbeidsbelastning for å forhindre flaskehalser, og tilpasser ressurser til kritiske prosjekter for sterkere påvirkning. Denne tilnærmingen kan redusere sløsing, øke produktiviteten og bidra til å oppnå en bærekraftig konkurransefordel.”

Kilde: D-Wave

D-Waves investoroppsummering

Investorer i D-Wave bør være klar over at kvanteberegning er et fremvoksende og svært konkurransepreget felt.

Praktisk talt hvert kvanteselskap vil se seg selv som om de har valgt den riktige teknologiske veien, enten fordi den er mer pålitelig (ion‑trapped), mer markedsklar (annealing), eller har større potensial for skalerbarhet (superledende).

Likevel er det imponerende at deres kvanteannealing-datamaskiner blir distribuert i økende skala for allerede å løse virkelige problemer innen bioteknologi, telekom eller bankvirksomhet, og D-Wave kan bli en overraskende vinner i feltet, mens diskusjoner ofte fokuserer på andre selskaper som bruker ulike kvanteberegningsteknologier.

Det er også mulig at D-Waves unike erfaring med å bygge store, kommersielle kvantedatamaskiner med flere tusen qubits vil lønne seg på andre måter med de «vanlige» superledende designene.

Spesielt ga det selskapet unike patenter innen kryogen kontroll og gjorde det i stand til å håndtere feildeteksjon direkte på chip‑nivå, noe ingen av de større aktørene kan gjøre med sin egen versjon av gate‑modell‑teknologi.

Ved slutten av 2024 så selskapet ut til å være i trøbbel og kunne gå tom for penger før de oppnådde kommersialisering i stor skala. Med en pågående strøm av nye avtaler med store foretak for annealing‑kvanteberegning (inkludert via skyen), og unik IP innen gate‑modell‑teknologi, virker selskapets situasjon i dag svært annerledes.

Samtidig, med inntekter på kun 1,9 millioner dollar i Q2 2026, er mesteparten av den nåværende flermilliard-dollarverdsettelsen støttet av selskapets potensial, og å diversifisere risikoen på tvers av flere kvanteberegningsteknologier kan være den mest fornuftige tilnærmingen i et felt som utvikler seg svært raskt.

Siste D-Wave (QBTS) aksjenyheter og utviklinger