超级计算机的新类型可以是基于光与物质的魔力组合
来自英国和俄罗斯的一组研究人员成功地证明了一种将光和物质结合起来的“魔法尘埃”可以用来解决复杂的问题，并最终可能超越最强大的超级计算机的能力。
来自剑桥、南安普顿和加的夫大学的研究人员，在英国和俄罗斯科技研究所用的量子粒子的斯科尔科沃，被称为极化激元–是半黑半物质–作为一种“灯塔”显示方式的简单的办法解决复杂的问题。这种全新的设计可以形成一个新的计算机，可以解决目前无法解决的问题的类型的基础上，在不同的领域如生物、金融或太空旅行。结果在自然材料杂志报道。PCBA加工
我们的技术进步–从模拟蛋白质折叠和金融市场行为来设计新的材料和完全自动化的任务发送到深太空–取决于我们发现问题的一个数学公式的最优解的能力：步骤，以解决这一问题的绝对最低数量。
寻找最优解类似于在多山的地形中寻找有许多山谷、壕沟和水滴的最低点。一个徒步旅行者可能会走下坡路，认为他们已经达到整个景观的最低点，但有可能就在下一座更深的下降。这样的搜索在自然地形中可能显得令人望而生畏，但想象它在高维空间中的复杂性。“这正是问题解决时，最小化目标函数代表了许多未知因素，现实生活中的问题的参数和约束条件，说：”剑桥的应用数学和理论物理与科学技术学院教授Natalia Berloff斯科尔科沃，和论文的第一作者。
现代超级计算机只能处理这些问题的一小部分，当要最小化的函数的维数很小时，或者当问题的基本结构允许它快速找到最优解时，即使是大维函数也能快速找到最优解。即使是一个假想的量子计算机，如果实现，至多提供“强力”搜索全局最小值的二次加速。
Berloff和她的同事们探讨的问题从一个意想不到的角度：如果不是在最低点搜索多山的地形移动，有一个神奇的尘埃，只照在内心深处充满景观，成为解决方案的一个容易出现的标志？
“几年前我们的纯理论的建议如何做这是由三个科学期刊拒绝，”Berloff说。“一个裁判说，“谁会疯狂到去实现它？所以我们必须自己去做，现在我们已经用实验数据证明了我们的建议。
他们的“魔力”极化照射一束激光在选定的原子堆积如镓、砷、铟层，铝。在这些层中的电子吸收和发出特定颜色的光。Polaritons比电子打火机的一万倍，可以达到足够的密度形成的物质称为玻色-爱因斯坦凝聚新的状态，在极化的量子相位同步和创建一个单一的宏观量子物体可以通过光致发光测量检测。 ；
下一个问题的研究人员已经解决了如何创建一个对应的功能是基础，力波凝结在其最低点的潜在景观。为此，本集团专注于特定类型的优化问题，而是一个类型，是一般足以使任何难题可以与它，即XY模型是统计力学的最基本模型最小化。作者已经表明，他们可以在任意一个图的顶点属性：以电磁波的极化激元的量子相凝聚，排列在配置对应的目标函数的最小值。
“我们只是在解决复杂问题的极化图的潜力探索的开始，”合著者Pavlos Lagoudakis教授说，在南安普敦大学的混合光子实验室主管和科技斯科尔科沃学院，在实验进行的。“我们目前正在将我们的设备扩展到数百个节点，同时测试其基本计算能力。最终的目标是在室温条件下操作的微芯片的量子模拟器。”