有不止一种方法可以建造一台超级计算机,研究人员提出了一种大规模处理数据的新方法:使用一种由量子粒子制成的“魔法尘埃”,称为极化子。
这些极化子一半是光,一半是物质,科学家们已经能够证明它们如何充当灯塔,为复杂数学问题的最快解决方案指明道路。
根据这个想法背后的国际研究团队的说法,这可能会催生出一种新型超级计算机,能够处理生物学、金融和金融领域以前无法解决的问题。太空旅行。
“我们刚刚开始探索极化子图解决复杂问题的潜力,”一位研究人员说,来自英国南安普顿大学的 Pavlos Lagoudakis。
“我们目前正在将我们的设备扩展到数百个节点,同时测试其基本计算能力。最终目标是在环境条件下运行的微芯片量子模拟器。”
剑桥大学
同样强大就像现代超级计算机一样,他们与问题的某些子类型作斗争,其中包括他们需要找到最简单的可能路径来解决问题的特殊情况。
研究人员将这些类型的棘手问题比作在充满山谷和沟渠的山区中寻找最低点——如何在不连续几天上下山的情况下找出最低点在哪里?
虽然超高速计算机肯定可以比以前更快地行走,但极化子提供了一种新方法:它们有效地充当热点,引导我们假设的徒步旅行者更快地到达最低点,从而节省大量鞋革。
研究人员表示,这有点像在山地景观上撒上魔法灰尘,但他们花了几年时间才从第一个假设到使用实验数据演示该技术。
极化激元是通过用激光照射包括镓、砷、铟和铝在内的原子堆叠层而产生的,导致电子吸收并发射特定颜色的光,并产生极化激元——这些电子及其光波在其中产生共存在一种新型的准粒子。
由于极化激元比电子轻 10,000 倍,因此它们可以非常紧密地堆积在一起(进入一种奇怪的状态,称为玻色-爱因斯坦凝聚),以可测量的方式汇集和点亮。
研究人员将极化子设置在一个经典的优化模型上,该模型称为XY 模型– 足够简单易用,但也足够通用,可以应用于许多不同的超级计算问题。
研究人员能够证明极化激元在某个点上聚集在一起,从而显示出解决所提出问题的最快解决方案的路线。
这是一种全新的超级计算方法,因此我们距离看到它实际应用于工作机器还有很长的路要走,但该团队表示,该方法有足够的前景,值得进一步研究。
“几年前,我们关于如何做到这一点的纯理论建议被三个科学期刊拒绝,”一位研究人员说来自英国剑桥大学的 Natalia Berloff。
“一位裁判说,‘谁会疯狂到尝试实施这个?!’ 所以我们必须自己做,现在我们已经用实验数据证明了我们的建议。”
该研究发表于自然材料。