I to je moguće: nelinearno računalo na razini atoma

Nova studija proširuju perspektive o tome što čini "računalo" i koliko mala može biti računalna jedinica

Mladen Smrekar petak, 3. ožujka 2023. u 10:48
Minimalni sustav sposoban za računanje stvarno postoji na razini atoma, tvrde američki istraživači 📷 Rawpixel
Minimalni sustav sposoban za računanje stvarno postoji na razini atoma, tvrde američki istraživači Rawpixel

Definiramo li "računalo" kao bilo koji uređaj koji obrađuje informacije putem ulaza i izlaza, postavlja se pitanje koji objekti mogu izvesti te izračune i koliko mala mogu biti takva računala. Studija Sveučilišta Tulane u New Orleansu pokazuje kako atomi mogu djelovati kao spremnik za računalstvo u kojem su svi input-output procesi obrade optički.

Reservoir computing

Istraživači su, kažu, pošli od pretpostavke da je kapacitet za računanje univerzalno svojstvo koje dijele svi fizički sustavi.

Nelinearno računalo s jednim atomom s ulaznom informacijom kodiranom izravno u svjetlost
Nelinearno računalo s jednim atomom s ulaznom informacijom kodiranom izravno u svjetlost

To uključuje i neuromorfno računanje, reservoir computing s neuromorfnim računalom koje oponaša ljudski mozak. Ovaj koncept dovodi do potencijalno nelinearnog računala fleksibilne arhitekture kod koje izlaz nije linearno proporcionalan ulazu. 

Izračun se određuje filtrima kroz koje prolazi izlazna svjetlost
Izračun se određuje filtrima kroz koje prolazi izlazna svjetlost

Istraživači u svom radu, objavljenom u časopisu EPJ Plus, predlažu nelinearno računalo s jednim atomom s ulaznom informacijom kodiranom izravno u svjetlost i izlazom također u obliku svjetlosti. Izračun se zatim određuje filtrima kroz koje prolazi izlazna svjetlost.

Minimalni sustav na razini atoma

"Naše istraživanje dokazalo je da ovaj pristup funkcionira u načelu, i potvrdilo činjenicu da je sustav radio bolje kada je ulazno svjetlo dizajnirano tako da izazove viši stupanj nelinearnosti u sustavu", objašnjavaju istraživači koji naglašavaju kako minimalni sustav, sposoban za računanje, stvarno postoji na razini jednog atoma i da se računanje može izvesti isključivo optičkim procesima.