Учени доказаха изчислителните свойства на атома

Способността за изчисляване е универсално свойство на всички физически системи
(снимка: CC0 Public Domain)

Полупроводниковата индустрия вече произвежда 3-нм транзистори и върви напред въпреки многото пречки. Но докъде могат да стигнат изследователските екипи в стремежа си да създадат най-малкия изчислителен елемент?

Учени от университета Тулейн, Луизиана демонстрираха с експеримент изграждане на изчислително устройство дори върху такива малки основни градивни елементи като атомите. Един атом е достатъчен за съхранение и обработка на данни. Атомите са доста подходящи за тази роля и цялата обработка и входно-изходни операции могат да се извършват оптично.

„Имахме идея, че способността за изчисляване е универсално свойство, което притежават всички физически системи, но в рамките на тази парадигма има огромен брой възможности за това как човек може да извършва изчисления”, казва един от водещите автори на разработката, цитиран от SciTechDaily.

За учените е било важно да докажат, че система от единичен атом с изцяло оптичен вход и изход проявява нелинейни свойства. Това е особено важно, тъй като на преден план излизат невроморфните компютри или компютрите с изкуствен интелект, които частично повтарят работата на мозъка и следователно са нелинейни по своята същност.

Разработвайки своята концепция, учените предлагат нелинеен едноатомен компютър с входна информация, кодирана директно в светлина, и изходяща също под формата на светлина. Филтрите на изхода на такава система определят резултата от изчисленията.

„Нашите проучвания потвърдиха, че принципно този подход работи и доказаха факта, че системата се представя по-добре, когато входната светлина е представена по такъв начин, че да предизвика по-висока степен на нелинейност в системата”, обяснява авторът.

„С тази разработка се опитваме да подчертаем, че минималната система, способна да изчислява, наистина съществува на ниво един атом и че изчисленията могат да се извършват изключително с помощта на оптични процеси”, заключава ученият.