Инженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) совместно с коллегами из Калифорнийского университета в Риверсайде представили прорывную разработку — новый тип компьютера, вдохновленный принципами квантовых вычислений. Это устройство предназначено для решения сложных комбинаторных задач оптимизации, таких как планирование в телекоммуникациях, составление расписаний и оптимизация маршрутов. Ключевой особенностью является его способность работать при комнатной температуре, что выгодно отличает его от большинства квантовых систем.
В основе новой системы лежит сеть осцилляторов — компонентов, которые колеблются с определенной частотой. Вместо того чтобы представлять информацию в цифровом виде, устройство обрабатывает данные через эту сеть. Такая архитектура, известная как машина Изинга, отлично подходит для параллельных вычислений, позволяя выполнять множество операций одновременно. Решение сложной задачи достигается в тот момент, когда все осцилляторы в сети синхронизируются.
Устройство опирается на квантовые свойства, связывающие электрическую активность с вибрациями внутри материала. Руководитель проекта Александр Баландин пояснил, что их подход относится к вычислениям, вдохновленным физикой. Этот метод использует физические явления для выполнения вычислений напрямую, что позволяет достичь большей энергоэффективности и скорости. Для создания прототипа ученые использовали особую форму сульфида тантала — «квантовый материал», который позволяет связать мир квантовой механики с более привычной физикой.
Новая технология обладает потенциалом для работы с низким энергопотреблением, что является важным преимуществом на фоне огромных энергетических затрат на обучение современных моделей искусственного интеллекта. Кроме того, по словам разработчиков, она может быть совместима с традиционной кремниевой технологией CMOS. Это критически важно, поскольку любая новая аппаратная разработка должна интегрироваться со стандартными цифровыми системами, чтобы оказать реальное влияние на обработку информации.
