,其本质,都是在由无数逻辑门电路构成的沙盘上,严谨地进行着加减运算。
无论其上层架构多么复杂,其最底层的基石,都可以被还原为“与非门”
(nand)或者“或非门”
(nor)这种逻辑完备集。
它们通过亿万次高的、遵循预设逻辑的运算,一步步地逼近问题的答案。
这是一种“寻找”
答案的过程。
而“熵变核心”
,则完全跳出了这个框架。
它甚至不再拘泥于“逻辑计算”
这个行为本身。
如果说传统的计算架构是在一张巨大的地图上,用各种聪明的算法去寻找海拔最低的那个点。
那么“熵变核心”
就是直接将一颗水珠滴在这张地图上,然后静静地看着它,遵循着最基本的物理法则,重力,自然地流向那个最低点。
它更像是在一个由问题本身构筑的,充满了无数山峰与山谷的复杂能量地貌中,直接“释放”
出一个物理系统。
这个物理系统会自地,遵循着热力学与量子力学的最基本法则,向着能量最低的状态“坠落”
,这个过程被称为“退火”
。
当这个系统最终稳定下来,它所在的位置,其状态本身便是那个复杂问题的最优解。
更专业点来说,先,它会将一个待解决的复杂问题,如一个庞大的方程组或旅行商问题,通过特定的算法,映射成一个高维的“能量泛函”
。
在这个能量景观之中,问题的每一个可能解,都对应着一个特定的能量值。
而问题的“最优解”
,则对应着这个能量景观中能量最低的那个点,即“全局最优解”
或“基态”
。
这个“能量泛函”
自然也可以通过经典计算架构求解,那便是经典的数值模拟,其算法有很多,例如梯度下降法或是蒙特卡洛模拟等等。
熵变核心不求解,它在现实中直接构造出这个函数。
它将整个系统置于一个高能量,不稳定的量子叠加态,之后,它会通过精确的外部控制,缓慢地降低整个系统的“温度”
,即降低系统的总能量,引导整个系统进行“量子退火”
。
在经典的数值模拟中,一直有一个很难被解决的难点——局部最优陷阱。
一个算法在寻找全局最优解的过程中,很容易就会陷入一个局部的,并非全局最低的“能量陷阱”
之中,然后就再也无法逃逸出去。
但在量子隧穿效应的作用下,这个问题便被自然而然地解决了。
即便一个系统已经陷入了一个局部的“能量陷阱”
之中,它依旧有一定概率,可以像“穿墙”
一样,直接“隧穿”
过那些挡在它面前的、高耸的能量壁垒,然后,继续向着那个能量更低的、真正的“全局最优解”
前进。
当然这种协处理器能处理的问题类型也非常有限,例如,让它去计算一个简单的四则运算,它甚至可能还不如一个普通的计算器来得快。
