“محاسبات مبتنی بر نوسان‌ساز” اصطلاحی است که شاید زیاد در تیتر اخبار دیده نشود، اما این حوزه از محاسبات در حال تکامل و نویدبخش است. جدیدترین پیشرفت چشمگیر از آزمایشی حاصل شده است که در آن محققان موفق شدند ۱۰۵,۰۰۰ نانو-نوسان‌ساز را تنها در ۴۵ نانوثانیه همگام‌سازی کنند، آن هم با مصرف انرژی بسیار کم.

به زبان ساده، کل شبکه متشکل از آهنرباهای کوچک، پس از تحریک، تنها با استفاده از چرخش ذاتی آهنرباها، در عرض ۴۵ نانوثانیه به طور کامل همگام‌سازی شد – مانند امواج روی سطح آب. هر نوسان‌ساز ۱۰ تا ۲۰ نانومتر عرض دارد و نتیجه ۱۰۵,۰۰۰ عددی تقریباً ۱۰۰۰ برابر ارتقاء نسبت به نمایش قبلی با ۶۴ نوسان‌ساز است که ثابت می‌کند این فناوری قابلیت مقیاس‌پذیری دارد. در این آزمایش جدید، زمان همگام‌سازی با افزایش نوسان‌سازها به سختی افزایش یافت: با ۱۰۰ نوسان‌ساز ۱۰ نانوثانیه بود و تنها با ۱۰۵,۰۰۰ نوسان‌ساز به ۴۵ نانوثانیه رسید.

این برای محاسبات به این معنی است که این شبکه‌ها می‌توانند دسته‌های خاصی از مسائل را که از طریق امواج منتشرشونده، مستقیم یا غیرمستقیم، قابل نمایش هستند، حل کنند. به طور کلی، هر چیزی که شامل امواج، آمار، تقریب و تشخیص الگو باشد، واجد شرایط است. این مقاله به ماشین‌های آیزینگ و محاسبات مخزنی اشاره می‌کند که می‌توانند توسط شبکه‌های نوسان‌ساز پیاده‌سازی شوند. در نقطه‌ای، این شبکه‌ها می‌توانند با دستکاری فرکانس‌ها، فازها و قدرت‌های کوپلینگ نوسان‌سازها، قابل برنامه‌ریزی شوند. سپس نتیجه با اندازه‌گیری نحوه استقرار شبکه در یک حالت همگام‌سازی شده، خوانده می‌شود.

از این رو، کاربردهای عملی شامل شبکه‌های ارتباطی پرسرعت، مدل‌سازی مالی و علمی، تحلیل داده‌های بلادرنگ و حتی شتاب‌دهی هوش مصنوعی می‌شود. مقاله تحقیقاتی به طور خاص اشاره می‌کند که این شبکه‌ها می‌توانند در فرکانس‌های ده‌ها گیگاهرتز کار کنند و انرژی نسبتاً کمی مصرف کنند. رقم ۴۵ نانوثانیه برای تثبیت شبکه نوسان‌ساز تقریباً مشابه زمانی است که یک CPU معمولی برای انجام یک محاسبه در کل یک ماتریس نیاز دارد.

برخلاف محاسبات کوانتومی که برای حفظ انسجام به تصحیح خطای گسترده و دشوار نیاز دارد، آرایه نوسان‌ساز پس از تثبیت، سیگنالی فوق‌العاده واضح تولید می‌کند. ضریب کیفیت آزمایش نوسان‌ساز بیش از یک میلیون بود، به این معنی که فرکانس موج حاصل به خوبی تعریف شده و به راحتی قابل خواندن بود – مانند گام دقیق تولید شده توسط یک دیاپازون. برای جزئیات کامل، حتماً مقاله تحقیقاتی را اینجا بخوانید.