DigitalArtSpace

Использование световых импульсов вместо битов в новом устройстве открывает возможности для решения сложных задач, которые не под силу классическим компьютерам, например, оптимизации маршрутов и криптографии.

Вместо привычных битов, этот прототип вычислительного устройства использует модель Изинга и полагается на импульсы света, перемещающиеся по оптоволоконной сети, для вычисления оптимальных решений в сложных задачах.

Новый процессор отличается способностью к эффективному решению задач оптимизации, предполагающих выбор наиболее подходящего варианта из множества альтернатив. В качестве иллюстрации можно привести поиск оптимального маршрута, количество возможных вариантов которого стремительно увеличивается с ростом числа промежуточных точек.

«По данным исследования, при пяти остановках можно составить 12 различных маршрутов. Если же остановок десять, их число возрастает до 180 000. А при 20 остановках количество возможных комбинаций превышает 60 миллионов миллиардов, — отметил Бхавин Дж. Шастри, ведущий автор работы и физик из канадского Университета Куинс. При 50 остановках количество возможных решений становится настолько огромным, что для перебора всех вариантов потребовалось бы время, превышающее возраст Вселенной».

Авторы отмечают, что в отличие от магнитов, используемых в теоретической модели Изинга, в данном устройстве применяются «импульсы света, циркулирующие по аппаратной части и последовательно формирующие конфигурацию, представляющую собой оптимальное решение.

Используемые в коммерческой интернет-инфраструктуре стандартные компоненты, такие как лазеры, оптоволоконные кабели и модуляторы, легли в основу системы. Благодаря такой архитектуре удалось разработать устройство, для работы которого в 256 спинах (65 536 связей) необходимо всего пять основных элементов, обеспечивающих выполнение миллиардов операций в секунду.

В течение нескольких часов при нормальной температуре данное устройство демонстрирует стабильную работу. Это представляет собой существенный прогресс по сравнению с предыдущими машинами Изинга, а также с суперкомпьютерами и квантовыми процессорами, для которых необходимы крайне низкие температуры и специальные материалы.

Авторы, несмотря на обнадеживающие результаты, отмечают, что машина Изинга не сможет в обозримом будущем заменить суперкомпьютеры и квантовые вычислительные системы. Данная система оптимизирована для решения ограниченного набора задач и не представляет собой универсальный вычислительный инструмент. Однако, возможность практичного масштабирования и использования новой системы открывает значительные возможности для решения задач, в которых она демонстрирует высокую эффективность. В настоящее время исследователи намерены реализовать пилотные проекты совместно с промышленными партнерами для оценки потенциала машины Изинга в решении реальных задач оптимизации.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.