Слизь как альтернатива квантовому вычислению

Квантовое вычисление как услуга (QCaaS) позволяет пользователям получать доступ к архитектуре обработки информации, оснащенной кубитами, через облачные сервисы. Но когда речь идет о поиске решений для сложных задач маршрутизации, пользователи могут рассмотреть альтернативу квантовому вычислению. И эта альтернатива, если вы пропустили бум биокомпьютеров, может оказаться довольно неожиданной. Сегодняшние квантовые процессоры называются технологией шумных промежуточных квантовых (NISQ). Конечная цель - создание устойчивых к ошибкам квантовых устройств с миллионом или более физических кубитов, которые можно превратить в логические кубиты с помощью методов коррекции ошибок. Квантовые состояния могут быть крайне хрупкими и чувствительными к окружающей среде. И сегодня разработчикам приходится усердно работать над поддержкой измерений, связанных только с несколькими сотнями кубитов, не говоря уже о миллионах. Ранние истории успеха включают использование квантовых компьютеров для решения проблем снабжения и логистики. Но эта технология имеет свою цену и коллективно требует миллиардов долларов на разработку. Однако оказывается, что и природа занята разработкой организмов с биокомпьютерными свойствами. И одна из ее ярчайших звезд можно найти в лесу, который имеет латинское название Physarum polycephalum, также известный как слизь. Видимый невооруженным глазом, ярко-желтый одноклеточный организм приспосабливает свой рост на основе окружающих условий. Слизь привлекается питательными веществами, такими как овсянные хлопья, удаляется от отталкивающих веществ, таких как соль, и способна избегать опасностей. Названная жидким программным обеспечением (wetware), Physarum polycephalum сочетает в себе возможности аппаратного и программного обеспечения. И, что радует исследователей, биоматериал может быть использован для решения лабиринтов и определения кратчайшего пути между узлами в сети, что является известной проблемой для классических компьютеров. "Простота выращивания и экспериментирования с Physarum делает эту слизь идеальным субстратом для реализации нестандартных сенсорных и вычислительных устройств в реальном мире", пишет Эндрю Адамацки, директор Лаборатории нестандартных вычислений в рамках Департамента компьютерных наук УЭ. «За последнее десятилетие Physarum стал швейцарским ножом нестандартных вычислений: дайте слизи проблему, и она ее решит». И если вы сомневаетесь в способности слизи предоставить крайне доступную и ресурсоэффективную альтернативу квантовому вычислению, стоит посмотреть на некоторые достижения организма в лаборатории. Адамацки и его коллеги добились особенного успеха в использовании плесени для исследования миниатюрных копий терренов, выделяя области интереса питательными веществами, которые устанавливают параметры роста для живой сети. Формирующиеся в нейлоновых 3D ландшафтах находятся над петрийными чашами с водой, что делает низины более привлекательными для слизи из-за более высокой влажности. И условия означают, что организм распространяет свои протоплазматические трубки таким образом, что это напоминает рост транспортных сетей - например, обход горных районов. Исследователи показали, как слизь может воспроизвести маршрут самой длинной автострады в Германии и гигантские дорожные сети по всей США; магистрали в Нидерландах, Бельгии, Франции и Великобритании; и даже