Os pesquisadores propuseram um novo princípio para um tipo único de computador que usaria tecnologia analógica no lugar de componentes digitais ou quânticos.
O dispositivo único seria capaz de realizar cálculos complexos com extrema rapidez – possivelmente, ainda mais rápido do que os supercomputadores atuais e a um custo muito menor do que qualquer computador quântico existente.
O princípio utiliza o atraso de tempo para superar as barreiras em problemas de otimização (escolher a melhor opção entre um grande número de possibilidades), como as pesquisas no Google – que visam encontrar os resultados ideais que correspondam à solicitação de pesquisa.
Ao contrário da otimização baseada em algoritmos, o procedimento não exigiria tomadas de decisão complexas e códigos de computador complicados.
Poderia potencialmente ser implementado sem um computador digital baseado nos princípios físicos dos dispositivos analógicos – aqueles que precedem a era digital, como os aparelhos de televisão antigos.
Em teoria, para operar o dispositivo, o usuário giraria uma alavanca de controle de volume da configuração mais baixa para a mais alta, mas em vez do volume, o operador aumentaria e depois diminuiria o valor do atraso de tempo.
A proposta foi apresentada pela Dra. Natalia Janson e pelo Dr. Chris Marsden em dois artigos publicados na revista AIP, Chaos (links abaixo).
Imagem: Otimização. Forçar uma bola a viajar entre diferentes poços, procurando o mais profundo
Dr. Janson disse que a otimização pode ser vista como a jornada de uma bola de golfe imaginária em uma paisagem com muitos poços de diferentes larguras, formas e profundidades, em direção ao fundo do poço mais baixo.
Qualquer dispositivo de otimização deve ter um mecanismo que force a bola de golfe a viajar entre diferentes poços enquanto procura o mais profundo.
“Pode-se imaginar o chão tremendo aleatoriamente como num terremoto e fazendo a bola saltar sobre as paredes que separam os poços”, disse ela. “Que é um procedimento típico emulado por computadores digitais.
“Alternativamente, a bola poderia, de forma contraintuitiva, penetrar nas paredes através do tunelamento quântico, que é usado nos computadores quânticos existentes.
“A nova forma alternativa explora fenômenos bastante complexos que ocorrem em sistemas não lineares, que em matemática são conhecidos como bifurcações.”
A bifurcação é uma mudança drástica no comportamento do sistema depois que um parâmetro é alterado em uma quantidade insignificante.
Dr Janson disse: “No cenário proposto, as bifurcações são evocadas pela incorporação de um atraso de tempo no sistema, que serve como parâmetro de controle e cujo aumento destrói efetivamente as barreiras que separam os diferentes poços na paisagem e permite que a bola de golfe fictícia explorar poços diferentes.
“A remoção de barreiras por meio de bifurcações causadas por atraso poderia fornecer outra forma de superar as barreiras em problemas de otimização, além de escalá-las ou escalá-las.”
NB Janson e CJ Marsden, Bifurcações homoclínicas induzidas por atraso em sistemas biestáveis de gradiente modificado e sua relevância para a otimização, Chaos 31, 093120 (2021) (seleção do editor)
Natalia B. Janson e Christopher J. Marsden, “Otimização com bifurcações induzidas por atraso”, Chaos 31, 113126 (2021)
FIM
Notas para editores
Número de referência do comunicado de imprensa: 22/48
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