Возможно, пройдут десятилетия, прежде чем квантовые компьютеры заменять классические. Ну, а пока ученые создали «промежуточный» компьютер, способный преодолеть разрыв между классическими и квантовыми вычислениями.
Современные компьютеры хранят и используют информацию в виде нулей и единиц, называемых битами. Квантовые компьютеры будут использовать кубиты, одновременно равные и нулю, и единице. В 2017 году ученые предложили идею вероятностного компьютера, использующего пи-биты, уже способные в любой момент времени быть равными нулю или единице.
Минус кубитов — необходимость работы в низких температурах. А вот пи-биты работают при комнатной температуре, как и современная электроника. Поэтому для построения вероятностного компьютера подойдет уже существующая аппаратура. Ученые создали устройство, представляющее собой модифицированную версию магниторезистивной оперативной памяти или MRAM, которую некоторые типы компьютеров используют для хранения информации.
Исследователи изменили устройство, сделав его намеренно нестабильным, чтобы облегчить колебания пи-битов. А затем объединили его с транзистором для создания трехполюсника, колебаниями которого можно управлять. В итоге для вероятностного компьютера понадобилось восемь таких блоков.
Устройство прошло испытание, успешно решив «квантовую» проблему — разложило натуральное число в произведение простых множителей. Эти расчеты вполне соответствуют возможностям современных классических компьютеров, но ученые полагают, что с вероятностным компьютером это займет гораздо меньше места и энергии.
В микрочипе эта схема занимает ту же площадь, что и транзистор, но выполняет функцию, для выполнения которой потребовались бы тысячи транзисторов. А еще она может ускорить вычисления с помощью параллельной операции с большим количеством пи-битов.
Фото: pixabay.com
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.