Створено квантовий комп’ютер “для бідних”, що працює при кімнатній температурі

Дослідники з університетів Тохоку і Пердью розробили нетрадиційну обчислювальну схему, побудовану на використанні теплових флуктуацій, і продемонстрували працездатність цієї концепції для імовірнісних обчислень.

Імовірнісні обчислення — обчислення з використанням імовірнісних бітів, або p-бітів, стан яких коливається між «0» і «1». Можна провести аналогію з квантовими обчисленнями, в яких використовується суперпозиція квантових бітів або q-біт, що приймають значення «0» і «1» одночасно (точніше здатних перебувати у їх суперпозиції).

У створеному дослідниками елементарному імовірнісному комп’ютері, який заснований на концепціях асинхронних нейронних мереж, p-біти були реалізовані у стохастичному магнітному тунельному переході (s-MTJ). Для демонстрації була обрана цілочисельна факторизація як наочний приклад задач оптимізації.

ПРОДОВЖЕННЯ ПІСЛЯ РЕКЛАМИ

Очікується, що квантові обчислення допоможуть вирішити складні завдання, включаючи оптимізацію, які класичні комп’ютери ефективно вирішити не можуть. У той час як більшість q-біт працюють при надзвичайно низькій температурі і часто взаємодіють тільки з сусідніми q-бітами, p-біти спінтроніки можуть використовуватися як q-біти, але працюють при кімнатній температурі з можливістю кореляції електричними засобами з кількома p-бітами навіть на великих відстанях. Крім того, p-біти можуть бути реалізовані шляхом невеликої зміни технології магніторезистивної пам’яті з довільним доступом (MRAM).

Продемонстрована обчислювальна схема, заснована на технології спінтроніки, особливо приваблива для певних класів задач, де прийнятні наближені рішення, тому що імовірнісний комп’ютер використовує природну стохастичность s-MTJ замість штучного введення її в детермінований комп’ютер. Порівняно з квантовими комп’ютерами імовірнісні комп’ютери спінтроніки привабливі з точки зору роботи при кімнатній температурі, простоти реалізації та наявності добре освоєних технологій MRAM.