光速模拟可能是计算的未来

澳大利亚和美国研究人员设计了一种模拟计算机电路,该电路使用无线电和微波信号进行大量计算,同时使用比传统数字电子产品更少的能量。 “与在可扩展性和稳定性方面面临重大挑战的量子系统不同,我们的模拟计算平台今天是可行的,并且能够更快地交付现实世界的应用程序,”[...]

来源:宇宙杂志
制作的单一通用器件及其功率分配器层。图片来源:UTS

澳大利亚和美国研究人员设计了一种模拟计算机电路,该电路使用无线电和微波信号进行大量计算,同时使用比传统数字电子产品更少的能量。

澳大利亚悉尼科技大学 (UTS) 射频与通信技术 (RFCT) 实验室的 Rasool Keshavarz 博士表示:“与在可扩展性和稳定性方面面临重大挑战的量子系统不同,我们的模拟计算平台如今是可行的,并且能够更快地交付实际应用。”

量子系统

“这一突破为下一代模拟射频和微波处理器在需要实时操作的雷达、先进通信、传感器和空间技术中的应用铺平了道路。”

新发现发表在《自然通讯》的一篇论文中。

纸张 自然通讯

“我们将物理和电子学结合起来,设计出第一个可编程微波集成电路,可以执行矩阵变换,这是一种现代技术的基础数学运算,”美国罗切斯特理工学院副教授 Mohammad-Ali Miri 补充道。

矩阵是数字网格。矩阵变换是一种数学函数,可将一组数据或矩阵更改为另一组数据或矩阵。

矩阵变换

模拟计算使用电磁波等连续信号处理信息,这使得许多计算可以并行进行,并且比数字计算消耗的能量少得多。

模拟计算

超快模拟处理器可以为下一代计算系统提供动力,包括无线网络、实时雷达和传感、采矿和农业监测以及科学研究新工具。

“这项研究标志着更广泛研究轨迹的开始,”Keshavarz 说。