Создан самый маленький компьютер, построенный на базе единственного атома

Атом

В нашем понимании термин «компьютер» означает любое устройство, способное принимать исходную информацию, обрабатывать ее и выдавать результаты этой обработки в каком-либо виде. И достаточно давно ученые и инженеры задаются вопросом, насколько маленькие объекты могут использоваться для проведения вычислений, или, другими словами, насколько маленькими могут быть компьютеры? Поиск ответов на эти вопросы становится все более важным в свете того, что современные транзисторы уже приближаются к пределам их миниатюризации и дальнейшее развитие области вычислительной техники требует поисков и разработок совершенно новых парадигм.

Обработка информации атомом

Не так давно исследователи из Тулейнского университета, Новый Орлеан, Луизиана, продемонстрировали на практике, насколько маленьким может быть сделан примитивный компьютер. В качестве основного и единственного вычислительного узла этого компьютера используется одиночный атом, который выступает одновременно в роли хранилища и обработчика информации, представленной в оптическом виде.

В «одноатомном компьютере» исходные данные и программа для их обработки заключаются в одном импульсе лазерного света, который имеет определенную форму, фазовый сдвиг и другие характеристики. Этот импульс освещает атом, который формирует вторичный импульс света, в котором уже содержатся результаты обработки переданной информации по заданной программе. Ответный импульс проходит через череду фильтров, детектируется, и из него извлекаются результаты вычислений в числовой форме.

Структура процесса работы одноатомного компьютера

Достаточно важное значение имеет то, что обработка информации таким «одноатомным» компьютером выполняется по нейроморфным принципам, т.е. по принципам, копирующим работу нейронов головного мозга. Это, в свою очередь, позволит в будущем использовать нечто подобное для создания новых компьютеров, идеально подходящих для реализации систем искусственного интеллекта и глубинного машинного обучения.

«Наши исследования представили доказательства работоспособности такого принципа построения вычислительного узла. Более того, мы определили, что система работала лучше, когда параметры входного потока света были подобраны для получения максимальной нелинейности в системе» — пишут исследователи, — «Но главным результатом является то, что единственный атом представляет собой минимально возможную систему, способную производить вычисления исключительно оптическим способом».

Ключевые слова:
Компьютер, Атом, Хранение, Обработка, Информация, Импульс, Свет, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Fit PC2 – самый маленький компьютер в мире.
  • Самый маленький в мире транзистор состоит из единственного атома фосфора.
  • Новый квантовый компьютер может обогнать суперкомпьютер, размером с Вселенную.
  • Планшетный компьютер становится основным элементом панели приборов автомобиля Nissan.
  • Ученые создали первый работоспособный образец мем-компьютера
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Голографические хранилища данных от Microsoft Research могут стать будущим облачных технологий
    Ни для кого не является секретом, что все, связанное с информацией в наш цифровой век, начинает плавно смещаться в сторону так называемых облачных технологий. ...
    Проведены вычисления рекордной по масштабам компьютерной модели из области квантовой химии
    Исследователи из Австралийского национального университета (Australian National University, ANU), используя один из самых мощных суперкомпьютеров в мире на сегодняшний день, произвели расчеты рекордной по ...
    Машины-монстры: Суперкомпьютер, составленный из 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi
    В рамках выставки Oracle OpenWorld 2019 компания Oracle продемонстрировала посетителям весьма необычную вещь - 1060 миникомпьютеров Raspberry Pi 3B+, объединенных в единый вычислительный кластер, ...
    Компанией Samsung создан прототип голографического дисплея с разрешением 4К и с широким углом обзора
    Научно-фантастические фильмы и художественные произведения давно дразнят нас различными высокотехнологичными идеями, такими, как голографические изображения, но пока эта идея и множество других, таких, как ...
    Установлен новый рекорд времени сохранения квантового состояния кубита — более 5 секунд
    Все современные технологии квантовых вычислений и коммуникаций основываются на использовании квантовых битов, кубитов, и их квантовом состоянии. Но, как хорошо известно нашим постоянным читателям, ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика