Yeni bir araştırma, maddenin en temel yapı taşları olan atomların bile, tüm girdi ve çıktı işlemlerinin optik araçlarla gerçekleştiği bir bilgi işlem deposu işlevi görebileceğini gösteriyor.
{6 }Yeni araştırmalar, “bilgisayarı” neyin oluşturduğu ve bir hesaplama biriminin ne kadar küçük olabileceği konusundaki bakış açılarını genişletiyor.
“Bilgisayarı”, bilgileri girdi ve çıktı yoluyla işleyen herhangi bir cihaz olarak tanımladığımızda, şu soruları gündeme getiriyor: Bu hesaplamaları hangi nesnelerin yapabileceği ve bu bilgisayarların ne kadar küçük olabileceği. Minyatürleştirmenin sınırlarına ulaşan transistörlerle, yeni bir bilgi işlem paradigmasının geliştirilmesine yol açabilecekleri için bu sorulara yanıt bulmak çok önemli hale geliyor.
New’deki Tulane Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından EPJ Plus’ta yayınlanan yeni bir çalışmada Orleans, Louisiana, Gerard McCaul ve ekibi, maddenin en temel yapı taşlarından biri olan atomların tüm girdi-çıktı işlemlerinin optik olduğu hesaplamalar için bir rezervuar görevi görebileceğini gösteriyor.
“Bizim bir fikrimiz vardı. Hesaplama kapasitesinin, tüm fiziksel sistemlerin paylaştığı evrensel bir özellik olduğunu, ancak bu paradigma içinde, kişinin hesaplamaları fiilen gerçekleştirmeye nasıl çalışacağına ilişkin büyük bir çerçeve bolluğu olduğunu,” diyor McCaul.
O bu çerçevelerin en önemlilerinden birinin beyni taklit etmeyi amaçlayan nöromorfik bir bilgisayarla nöromorfik veya rezervuar hesaplama olduğunu ekliyor. Bu kavram, son birkaç on yılda makine öğreniminin ve yapay zekanın patlayıcı gelişiminin temelini oluşturuyor ve çıktının girdiyle doğrusal orantılı olmadığı, potansiyel olarak doğrusal olmayan bir bilgisayara yol açıyor. Bu, uygun bir girdi verildiğinde herhangi bir çıktının elde edilebileceği kadar esnek bir bilgi işlem mimarisine yol açabileceği için arzu edilir.
“Yani, belirli bir hesaplama sonucu istiyorsak, bazı girdilerin elde edileceği garanti edilir. Bunu başaracak hesaplama var, ”diyor McCaul. “Sistemimiz yalnızca doğrusal bir yanıt sergiliyorsa bu imkansızdır!”
Ekip, girdi bilgilerinin doğrudan ışığa ve çıktının da ışık biçiminde kodlandığı, doğrusal olmayan tek atomlu bir bilgisayar önerdi. Hesaplama daha sonra, ışık çıkışının içinden geçtiği filtrelerle belirlenir.
“Araştırmamız, bu yaklaşımın prensipte işe yaradığını ve ayrıca giriş ışığı indüklemek için tasarlandığında sistemin daha iyi performans gösterdiğini doğruladı. sistemde daha yüksek bir doğrusal olmama derecesi, ”diyor McCaul. “Muhtemelen bu çalışmayla vurgulamaya çalıştığımız şeyin, hesaplama yapabilen minimal sistemin gerçekten tek bir atom seviyesinde var olduğu ve hesaplamanın tamamen optik süreçlerle gerçekleştirilebileceği olduğunu iddia ediyorum.”
{8 }Referans: “Yüksek harmonik üretim yoluyla tek atom hesaplamaya doğru” yazan Gerard McCaul, Kurt Jacobs ve Denys I. Bondar, 5 Şubat 2023, The European Physical Journal Plus.
DOI: 10.1140/epjp/s13360-023 -03649-3