Er forskere et skridt tættere på at udvikle teorien om impulskredsløb?

Computere spiller en vigtig rolle i mange aspekter af livet i dag. Digitale computere er de mest udbredte, mens kvantecomputere er velkendte. De mindst kendte computere er dog de såkaldte Stokastiske Pulse Computere. Deres arbejde er baseret på meget parallelle logiske operationer mellem tog af elektriske impulser, hvor impulserne opstår på tilfældige tidspunkter, som i neuroner, nervecellerne i hjernen hos mennesker og pattedyr.

Hovedmotivationen for den stigende interesse for forskning i RPC-computere i løbet af det seneste årti er håbet om, at de hurtigere og med mindre energi kunne løse de forbrugsopgaver, der normalt er nemme for levende væsener, men vanskelige for digitale computere, såsom øjeblikkelige svar på stimuli, mønstergenkendelse, robusthed over for fejl og skader i systemet, læring og autonomi.

I en nylig undersøgelse offentliggjort i Scientific Reports , beskriver forskere fra det kroatiske center for ekspertise for avancerede materialer og sensorer, Dr. Mario Stipčević fra Ruđer Bošković Institute (RBI) og Mateja Batelić, en studerende ved Det Naturvidenskabelige Fakultet ved University of Zagreb (FS), Kroatien, nye eller forbedrede versioner af RPC-kredsløb, der bruger kvantetilfældighed for første gang, men som også går et væsentligt skridt videre og lægger det første grundlag for RPC-kredsløbsteori.

Mens kredsløb til behandling af information i en digital computer nemlig kan sammensættes ud fra logiske kredsløb som byggeklodser baseret på den velkendte boolske teori, eksisterer der endnu ikke en lignende teori for RPC-kredsløb. Derfor er syntesen af ​​kredsløb til en RPC begrænset til forsøg og fejl gennem eksperimentering eller simulering.

'"Den centrale del af vores papir er formuleringen og beviset for den såkaldte entropibudgetsætning, som kan bruges til nemt at verificere, om en given matematisk (eller logisk) operation kan udføres eller 'beregnes' af ethvert fysisk kredsløb, og hvis ja, hvor meget overskydende entropi skal være tilgængelig for et kredsløb for at udføre den givne operation.

"I dette papir demonstrerer vi sætningen ved hjælp af flere eksempler på matematiske operationer. Det måske mest interessante bevis er eksistensen af ​​et deterministisk halvsumkredsløb (a + b) / 2. Dette kredsløb er dog endnu ikke kendt, og at finde det er en udfordring for yderligere forskning," siger Mario Stipčević, leder af Laboratory of Photonics and Quantum Optics ved Ruđer Bošković Institute.