Queen's Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, protein katlama (ilaç keşfi için) ve sayı bölme (kriptografi için) gibi karmaşık sorunları çözmek amacıyla ışığı kullanan güçlü bir bilgisayar geliştirdi. Piyasada bulunan bileşenlerle inşa edilen bu makine, oda sıcaklığında çalışıyor ve saniyede milyarlarca işlem yaparken saatlerce dikkat çekici bir stabilite sergiliyor. Nature dergisinde yayımlanan bu çığır açıcı araştırma, son derece zorlu problemleri ele alabilecek pratik ve ölçeklenebilir bir makine inşa etmenin mümkün olduğunu gösteriyor.
Bhavin Shastri liderliğindeki ekip, ticari lazerler, fiber optikler ve modülatörler kullanarak günümüz internet altyapısını güçlendiren aynı teknolojiden faydalanıyor. McGill Üniversitesi'nden David Plant ve öğrencisi Charles St-Arnault ile iş birliği içinde yürütülen bu proje, makinenin oda sıcaklığında çalışması sayesinde diğer gelişmiş bilgi işlem sistemlerine göre önemli ölçüde daha az enerji tüketmesini sağlıyor. Testler boyunca, Shastri Laboratuvarı'nın makinesi uzun süreler boyunca, hatta saatlerce stabil çalıştığını kanıtladı; bu da onu tekrarlayan adımlar gerektiren sorunları çözmek için oldukça uygun hale getiriyor.
Queen's işlemcisi, problemleri yukarı veya aşağı yönlü "spin"lere sahip etkileşimli mıknatıslar olarak temsil eden yüzyıllık bir kavram olan Ising modeline dayanıyor. Mıknatısların birbirine yaklaştıkça doğal olarak hizalanması gibi, Ising modeli de en düşük enerji durumunu arar; bu matematiksel olarak zorlu bir optimizasyon problemine en iyi çözümü bulmaya eşdeğerdir. Queen's sistemi ise mıknatıslar gibi davranan ışık darbeleri kullanır. Bu darbeler bir döngüde hareket eder, etkileşir ve birçok hızlı alışverişten sonra bir fikir birliğine varan bir grup gibi, iyi bir çözümü temsil eden bir konfigürasyona kademeli olarak yerleşir. Dr. Shastri'nin ifadesiyle, "Bu, ışığı bir problem çözücüye dönüştürmenin bir yolu." Lojistik gibi günlük hayattaki karmaşık optimizasyon problemlerini çözme potansiyeli taşıyor.
Bu teknoloji, karmaşık optimizasyon problemlerini çözmek için enerji verimli, ölçeklenebilir ve stabil bir yaklaşım sunarak ilaç keşfi ve lojistik gibi alanlarda çığır açma potansiyeli taşıyor.