Sciencemag.cz
Doporučujeme
Aneb jakési kvantové počítače pro chudé, než se podaří uvést do praxe ty skutečné. A už umí faktorizovat.
Na Purdue University a japonské Tohoku University předvedli první hadrware, který umožňuje pravděpodobnostní (probabilistické) počítání. Má jít o něco mezi klasickými a kvantovými počítači. P-bity (probabilistic) mají pro úlohy řady typů fungovat jako qubity.
Princip p-bitů coby dalšího nekonvenčního výpočetního prostředku navrhl v roce 2017 Supriyo Datta z Purdue University. Zatímco q-bity se nacházejí „v obou stavech současně“, p-bity mezi oběma hodnotami velmi rychle přecházejí. Systémy s p-bity na rozdíl od kvantových počítačů (ať už jde o původně navržené „hradlové“ kvantové počítače nebo tzv. adiabatické kvantové počítače) pracují při běžné teplotě. Konkrétní fyzická reprezentace p-bitů vyšla z paměti MRAM, kde informaci nese orientace spinů. Zařízení MRAM bylo upraveno tak, aby systém byl nestabilní, což právě odpovídá onomu rychlému přechodu mezi hodnotami 0 a 1. MRAM byla propojena s tranzistorem a 8 těchto jednotek pak vytvořilo vlastní pravděpodobnostní počítač. Takto sestavený systém dokázal provést faktorizaci, stále v měřítku plně proveditelném na dnešních počítačích klasických (poznámka: po pravdě řečeno, demonstrována byla faktorizace pouze do čísla 945; ale vzpomeňme, jak kvantový počítač na počátku dovedl s velkou slávou rozložit 15 na 3 a 5). P-bity nicméně mají v tomto případě fungovat paralelně jako kvantové počítače a ty klasické tedy překonávat. Na rozdíl od kvantového počítače by prý neměl být zvláštní technický problém postavit pravděpodobnostní počítač se stovkami p-bitů.
Integer factorization using stochastic magnetic tunnel junctions, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1557-9, https://nature.com/articles/s41586-019-1557-9
Zdroj: Purdue University/Phys.org a další
Poznámky PH:
Pravděpodobnostní počítač nevyžaduje žádné „kvantové fígle“. Interakce mezi jednotlivými p-bity probíhá způsobem, který se inspiroval neuronovými sítěmi.
Co se týče samotného algoritmu – použit byl algoritmus navržený pro adiabatický kvantový počítač, tj. „potomek“ původního Shorova algoritmu pro faktorizaci na kvantovém počítači ještě z 90. let. Z toho lze odvodit, že pravděpodobnostní počítače budou podobně jako ty kvantové omezeny nedostatkem algoritmů, které jsou příslušného paralelismu schopny využít.
