Компьютер из «волшебной пыли»

Профессор Сколтеха Наталья БерловаВ Сколково сделают самый мощный в мире суперкомпьютер из «волшебной пыли».

Квантовые квазичастицы, известные как поляритоны или «волшебная пыль», комбинирующие в себе свет и материю, давно используются учеными для поиска простейшего решения сложных проблем.
В Сколково их планируют сделать основой для нового типа вычислителя, который потенциально сможет превзойти все современные суперкомпьютеры.

Чтобы разобраться в метафоре «волшебной пыли», авторы разработки приводят следующую аналогию.
В основе вычислений — поиск решений, связанный со множеством параметров и переменных. Во многом он похож на поиск в тумане самой низкой точки в горной местности, где очень непостоянный ландшафт, со множеством впадин и расщелин. Аналогичную задачу приходится решать, осуществляя вычисления в многомерном пространстве. «Это именно та проблема, которая возникает в реальной жизни, когда нужно минимизировать функцию в присутствии множества неизвестных параметров и ограничений», — рассказывает Наталья Берлова, профессор Сколтеха и факультета прикладной математики и теоретической физики Кембриджа.
Современные суперкомпьютеры могут иметь дело только с ограниченным числом таких задач. Даже квантовый компьютер не способен дать необходимого ускорения в поиске решений.

Наталья Берлова и ее коллеги планируют использовать «волшебную пыль», состоящую из поляритонов, для образования нового состояния вещества, известного как конденсат Бозе — Эйнштейна, где квантовые фазы поляритонов синхронизируются и создают единый макроскопический квантовый объект, который излучает свет разных цветов. Он и поможет искать «самые низкие точки» для самого разного типа проблем, а впоследствии создать на этой базе мощное вычислительное устройство.

Конечная цель — микрочиповый квантовый вычислитель
«Мы только начинаем изучать потенциал поляритонных графов для решения сложных задач, — говорит соавтор исследования Павлос Лагудакис, руководитель лабораторий гибридной фотоники в Сколтехе и Саутгемптонском университете. — В настоящее время мы масштабируем наше устройство до сотен узлов, проверяя его фундаментальную вычислительную мощность. Наша конечная цель — микрочиповый квантовый вычислитель, работающий в нормальных условиях окружающей среды».

По материалам Сколтеха https://sk.ru/