Новый тип оптических вычислений: он решит сложные задачи, недоступные для суперкомпьютеров

Новый тип оптических вычислений: он решит сложные задачи, недоступные для суперкомпьютеров

Инженеры Кембриджского Университета нашли новый ключ к сверхмощным оптическим компьютерам. Новый тип оптических вычислений позволит усилить их работу настолько, что они могут решать самые сложные задачи, ответы на которые раньше считались недоступными. Исследования проводятся при поддержке специалистов из Сколовского института науки и технологий в России.

 


 

 

Фактически ученые предложили новый тип сложных вычислительных задач, имеющих приложения в теории нейронных сетей, искусственного интеллекта и кодов с исправлением ошибок. Все эти пункты могут быть разрешены путем умножения световых сигналов. Новый тип вычислений, предложенный учеными, произведет революцию в аналоговых вычислениях. Они способен упростить поиск оптимальных математических решений, тем самым давая возможность создавать самые мощные и сверхбыстрые оптические компьютеры.


Во время оптических или фотонных расчетов используются фотоны. Они производятся диодными или лазерными источниками. По сути фотоны не обладают массой, они перемещаются быстрее электронов, и в таком случае суперкомпьютер может стать на самом деле очень мощным и сверхбыстрым. Его способность обрабатывать информацию превосходит возможности современных аналогов, и го работа настраивается через несколько временных или пространственных оптических каналов.

В оптическом компьютере используется вычислительный элемент, который является альтернативой единицам и нулям стандартного цифрового компьютера.  Он имеет непрерывную фазу светового сигнала, когда вычисление проводится путем сложения двух световых волн, которые исходят из двух совершенно разных источников, а затем они проецируются на результаты состояния «0» или «1».

Но в реальности часто могут возникать проблемы нелинейного типа, когда в несколько неизвестных одновременно меняют значения неизвестных при взаимодействии. В таких случаях традиционный подход не работает, и новый метод вполне может его заменить, развивая новые возможности на основе очень мощных и быстрых вычислений.