• Yulia Mi

Еще одна ступень к квантовым компьютерам

Возможно, пройдут десятилетия прежде, чем квантовые компьютеры смогут решать проблемы, для решения которых современные компьютеры не достаточно быстры или эффективны. Но может быть «вероятностный компьютер», созданный исследователями из Университета Пердью, станет той самой ступенькой между классическим и квантовым компьютером.

В работе, опубликованной в журнале Nature в среду 18 сентября, исследователи представили устройство, которое по сути является прототипом вероятностного компьютера.



Еще один шаг на пути к квантовым компьютерам

Что такое вероятностный компьютер?


Современные компьютеры хранят и используют информацию в виде единиц и нулей, называемых битами. Квантовые компьютеры оперируют кубитами, которые одновременно могут принимать оба значения: и нуль, и единица. Вероятностный компьютер использует пи-биты (p-bits), которые могут принимать значения 0, 1 либо быстро переключаться между нулем и единицей.


Вероятностный компьютер может эффективно решать вопросы, касающиеся шифрования, кибербезопасности, анализа больших баз данных, налаживания каналов логистики.

«Используя пи-биты, мы можем решать определенный класс задач, которые раньше были доступны только для квантовой логики. Можно сказать, что вероятностный компьютер – это «квантовый компьютер для бедных», - говорит ведущий исследователь группы.

Квантовые кубиты стабильны только при чрезвычайно низких температурах, а пи-битами можно оперировать при комнатных температурах. Устройство, созданное учеными, - это модифицированная версия магниторезистивной памяти с произвольным порядком выборки MRAM, в которой ориентация магнитов определяет сопротивление, соответствующее 0 или 1.


Прототип вероятностного компьютера успешно решил классическую «квантовую» задачу: разложение на множители или факторизация таких чисел, как 35161 и 945. Эту задачу могут решить и современные обычные компьютеры, однако, исследователи показали, что вероятностная логика требует меньше пространства и энергии на выполнение этой задачи.


«Один элемент логики вероятностного компьютера занимает ту же площадь, что и один транзистор, однако, он сможет выполнять такие функции, для которых потребуются тысячи транзисторов», - утверждает ведущий научны сотрудник Университета Пердье Ахмед Первейз.

В ближайшем будущем пи-биты смогут помочь в оптимизации продаж товаров, отслеживании рынка сбыта, потребления, прогнозировании потребностей.

Подписаться на новости SCDAILY