Учёные из Токийского университета разработали уникальный экспериментальный вычислительный модуль, по своей природе частично повторяющий принцип действия современных квантовых процессоров. При этом исследователям удалось сохранить и классическую структуру работы обычного CPU, что в уникальной связке привело к невероятному результату!
Вкратце суть такова. Квантовые компьютеры с их суперсостояниями не действуют аналогично кремниевым чипам, традиционно транзисторами передающими значения 1 и 0. Вместо этого магнитные поля ставят вычислители квантового процессора в уникальное состояние, способное одновременно выполнять 0 и 1. Реальное исполнение рабочего процесса квантовой ЭВМ уникально сложное действие, но токийские учёные обратили внимание на другой важный момент — магнитные поля заменяющие электричество таким компьютерам, при применении в кремниевых вычислителях передающих 0 и 1 резко снижают нагрев чипа, повышают его надёжность и конечно производительность.
Построенный с учётом выработанной теории простейший процессорный модуль, опирающийся на взаимодействие слоёв тантала и манганина, превращающее электрический сигнал в магнитное состояние, как и ожидалось показал феноменальные вычислительные возможности. На обработку каждого бита информации с помощью магнитных полей уходило в среднем всего 40 питосекунд(одна питосекунда — это 10 в степени -12 от секунды или 0,000000000001 секунды), что примерно в 1000 раз меньше времени затрачиваемого на аналогичный цикл самыми быстрыми процессорами на рынке. Более того, работавшая на эффекте магнетизма без перегревов структура смогла обеспечить высочайшую долговечность, выдержав 100 миллиардов циклов вычислений без остановок на охлаждение и сбоев, в то время как кремниевые структуры при подобных нагрузках вышли бы из строя чрезвычайно быстро.
В итоге эксперимент был признан удачным, а учёные его проводившие пообещали к 2030 году представить первый полноценный процессор построенный на новых физических принципах, который при схожем с классическим CPU объёме расчётов будет потреблять в 100 раз меньше энергии и соответственно выделяющий при работе ничтожный объём тепла. Вторым же важным выводом научной работы стала дополнительная фиксация факта бесперспективности применения электрического тока в роли движителя рабочих процессов чипов. Всё — таки будущее за магнитными полями и фотоникой.
Вам может быть интересно: AMD готовит к релизу новую бюджетную видеокарту Radeon RX 9050
