Ученые The University of Glasgow представили новый химический компьютер, способный решать задачи комбинаторной оптимизации. Отчёт о разработке опубликован на портале Nature Communications, открывая новую эру гибридных технологий вычислений.
Современные цифровые компьютеры стремительно развиваются, основываясь на миниатюризации электронных переключателей, но с течением времени это подходит к своему пределу из-за производственных ограничений и увеличения рассеиваемой мощности. Химические процессы представляют потенциал для решения этой проблемы, однако их масштабируемость и производительность ограничены отсутствием четкой программируемости.
Ученые представили гибридную цифровую программируемую химическую матрицу, использующую реакцию Белоусова-Жаботинского в качестве основы для вычислений. Эта матрица состоит из химических генераторов, объединенных в вычислительный субстрат, который обеспечивает эффективные вычисления, включая встроенную логику исправления ошибок.
Гибридная архитектура объединяет цифровую логику с вероятностной химической логикой, основанной на взаимодействии ближайших соседей и эффектах гистерезиса. Ученые продемонстрировали возможности своего химического процессора, реализовав разнообразные химические клеточные автоматы, показывающие динамику жизнеподобных объектов, названных Chemits. Кроме того, гибридная вероятностная логика показала себя как эффективное средство решения задач комбинаторной оптимизации.
Этот прорыв в химической вычислительной технологии открывает новые перспективы для разработки более эффективных и масштабируемых компьютерных систем, способных решать сложные задачи, которые остаются за пределами возможностей современных цифровых компьютеров.
