來源：搜狐科技

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量子計算機尚未準備好解決問題——或還需要數十年的發展，而經典計算機已不足以滿足各種現代需求。現在，中間世代的“概率計算機”可能將添補兩代計算系統之間的空白期。

普渡大學和日本東北大學的工程師制造出第一臺樣機，用來演示概率計算的基本單位(稱為p-bits)如何執行通常需要量子計算的功能。

18日，《自然》雜志向讀者介紹了該設備——可作為構建概率計算機的基礎，進而更有效地解決藥物研究、加密和網絡安全、金融服務，數據分析和供應鏈等領域中的問題。

當今的計算機系統以0或1二進制比特位的形式存儲和使用信息。量子計算機使用的量子位可以同時為0和1。2017年，由普渡大學杰出的電氣與計算機工程教授Supriyo Datta領導的研究小組提出了概率計算機的概念，其中的概率位(p-bits)在0和1之間搖擺不定，同時在任意特定時間里又都具有經典值。

Datta說：“許多需要用量子位來解決的問題，也可以用p-bits來解決。或許可以稱之為'貧窮版的量子位'。”

研究人員說，實現量子位運算需要在極低的環境溫度，但p-bits只需要通常電子設備的室溫環境，因此可以把現有硬件改造成概率計算機。

該團隊發明了磁阻隨機存取存儲器(MRAM)的改良版，如今某些類型的計算機使用MRAM來存儲信息。該技術利用磁體方向來創建對應于1/0的電阻狀態。

東北大學的研究人員William Borders，Fusami Shusuke Funk和Hideo Ohno改造了MRAM設備，使其不穩定，以更好地實現p-bits值波動的特性。普渡大學的研究人員將該器件與晶體管結合在一起，制成了一個三端單元，可以控制其波動。8組這樣的p-bits單元相互連接就足以構建一臺概率計算機。

該電路成功地解決了通常被認為是“量子計算”領域里的問題：將35、161和945等數字因子分解。雖然具體示例中的數字，完全在當今經典計算機的能力范圍之內，但是研究人員認為，他們演示的概率方法將占用更少的空間和能量。

“在芯片上，該電路將占用與晶體管相同的面積，但是執行的功能等效數千個晶體管。它還可以通過大量的并行來加快速度。”

研究人員說，實際上，要解決有現實意義的問題，需要數百個p-bits——但這并不太遙遠。

普渡大學電氣與計算機工程系的博士后Kerem Camsari說：“在不久的將來，p-bits可以改良機器的學習能力，或解決復雜的規劃問題。”