Kanadyjczycy stworzyli „kopię” prototypu komputera kwantowego do zadań optymalizacyjnych

Nowa maszyna Isinga fotonowa z Uniwersytetu Queens

Naukowcy z Queen’s University w Kingstonie (Wielka Brytania) opracowali programowalną platformę fotoniczną działającą w temperaturze pokojowej i zachowującą stabilność przez godziny. W istocie przypomina komputer kwantowy firmy D‑Wave, który rozwiązuje problemy optymalizacji kombinatorycznej, ale znacznie różni się ceną, niezawodnością i kosztami utrzymania.

Jak działa instalacja
* Generator optoelektroniczny

Platforma wykorzystuje zwykłe komponenty telekomunikacji optycznej: lasery, modulatory na cienkowarstwowym niobacie litu, półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny i cyfrowe przetwarzanie sygnałów.

* Model Isinga

Zamiast tradycyjnych małych magnesów (jak w klasycznej maszynie Isinga) system używa impulsów świetlnych. Każdy „wirtualny spin” to oddzielny impuls, krążący w pętli z kontrolą.

* Kodowanie zadania

Problem optymalizacji kombinatorycznej kodowany jest sekwencją impulsów. Po uruchomieniu przechodzą one interakcję aż system osiągnie stan minimalnej energii – i ten stan staje się odpowiedzią na zadanie (np. optymalna trasa w problemie komiwojażera).

Specyfikacja techniczna
Liczba spinów 256
Możliwe połączenia 65 536 „wszystko‑z‑wszystkim”
Wydajność >200 GOPS (gigaoperacji na sekundę) przy interakcji spinów i nieliniowym przetwarzaniu

Dla porównania, współczesne platformy kwantowe D‑Wave kosztują miliony razy więcej i działają tylko kilka milisekund na jedno rozwiązanie.

Dlaczego to ważne
* Temperatura pokojowa – system nie wymaga kriogenicznego chłodzenia.
* Długotrwała stabilność – działa godzinami, a nie milisekundami.
* Ekonomiczność – znacznie tańszy i łatwiejszy w utrzymaniu niż analogi kwantowe.

Możliwe zastosowania
* Optymalizacja tras (logistyka, transport)
* Obliczenia podziału liczb
* Synteza białek i projektowanie farmaceutyczne
* Kryptografia i bezpieczeństwo danych
* Obliczenia neuromorficzne

Uniwersytecka instalacja otwiera perspektywę tworzenia praktycznych, skalowalnych i energooszczędnych komputerów analogowych dla szerokiego spektrum zadań optymalizacyjnych.