Канадские учёные создали стабильный фотонный процессор на базе модели Изинга
Исследователи Королевского университета в Канаде представили революционную вычислительную систему Queen, использующую свет для решения сложных задач оптимизации. Устройство, собранное из доступных компонентов, функционирует при комнатной температуре и демонстрирует рекордную стабильность, выполняя миллиарды операций в секунду. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.
Основа технологии — адаптированная модель Изинга, которая преобразует задачи во взаимодействие «спинов» (световых импульсов), стремящихся к состоянию с минимальной энергией. В отличие от традиционных бинарных систем, где спины имитируют магнитные полюса «вверх/вниз», в Queen используется принцип «импульс/отсутствие сигнала». Световые волны циркулируют по замкнутому контуру, постепенно формируя оптимальное решение — аналогично тому, как группа людей достигает консенсуса в ходе дискуссий.
Ключевое преимущество разработки — сочетание простоты и мощности. Всего пять базовых элементов позволяют системе обрабатывать 256 спинов, превосходя коммерческие аналоги, созданные с многомиллиардными инвестициями. Устойчивость процессора сохраняется достаточно долго для работы с десятками тысяч переменных, что недостижимо для других оптических машин Изинга, чьи спины дестабилизируются за миллисекунды.
Важный прорыв — отказ от экстремальных условий. Предыдущие подобные системы требовали сверхнизких температур или уникальных материалов, ограничивая их применение. Работа при обычных условиях снижает энергопотребление и открывает путь к масштабированию технологии. Дополнительную надёжность обеспечивают методы передачи интернет-данных, интегрированные в архитектуру процессора.
