Исследователи из Кембриджского университета и Сколковского института науки и технологий (Сколтех) предложили новый способ сложных вычислений на оптических компьютерах. Эта теоретическая работа может лечь в основу нового подхода к использованию нейронных сетей, решению задач искусственного интеллекта и много другого, с чем классические компьютеры справляются с трудом.
Идея заключается в том, что вместо традиционного использования сложения световых сигналов (волн) от двух и более источников с последующей интерпретацией полученного результата на состояния «0» или «1», световые сигналы умножаются. Идею изучили и предложили профессор факультета прикладной математики и теоретической физики Кембриджского университета и Центра Сколтеха по фотонике и квантовым материалам (CPQM) Наталья Берлофф и аспирант Сколтеха Никита Строев.
«Оказалось, что самое главное — это найти способ объединить эти импульсы [в оптоволокне], — отмечает Никита Строев. — Если правильно их объединить и добиться нужной интенсивности света, свет будет усиливаться, оказывая влияние на фазы отдельных импульсов и, тем самым, подсказывая решение для нелинейных задач».
Уточним, предложенное решение не годится для повсеместного универсального использования. Речь идёт, например, о создании вычислительных оптических систем для решения задач по типу нахождения оптимальных решений (минимумов), что во многом напоминает работу квантовых вычислителей в режиме так называемого квантового отжига. Только в случае квантовых систем остаётся проблема с разрушением состояния кубитов, а со светом мы уже научились работать.
Впрочем, учёные не скрывают, что они только в начале пути. «Прежде чем будет доказано превосходство оптических систем над существующими компьютерами в решении сложных вычислительных задач, предстоит разобраться с такими серьезными проблемами, как снижение шума, исправление ошибок, улучшение масштабируемости, поиск объективно оптимального решения и т.д.», — сообщается в пресс-релизе Сколтеха.
«Если наш подход адаптировать под конкретные типы задач, не исключено, что оптические компьютеры можно будет использовать для решения реальных проблем, с которыми классические компьютеры уже не в состоянии справиться», — сказала в заключение Наталья Берлофф.
