A Microsoft introduziu o primeiro computador óptico analógico do mundo – os fótons cuidarão das tarefas de otimização

A divisão de pesquisa da Microsoft revelou o primeiro computador óptico analógico do mundo para aplicações práticas. Para fazer isso, a empresa se associou ao Barclays Bank para demonstrar o uso de um computador incomum na vida cotidiana. Um dos nós do computador opera com dados contínuos (analógicos) na forma de feixes de luz e, na verdade, não possui análogos. É ainda melhor do que os computadores quânticos, diz a Microsoft.

Fonte da imagem: Microsoft

O computador óptico analógico apresentado pela empresa destina-se a resolver problemas de otimização e não pode ser considerado uma plataforma de computação universal. No entanto, sua arquitetura e algoritmos podem ser utilizados em outras áreas caso haja um processamento de grandes fluxos de dados com a necessidade de realizar muitas multiplicações ou adições vetor-matriz. A unidade óptica ou o núcleo analógico da instalação executa apenas essas operações, mas na velocidade da luz e sem conversão intermediária de dados em um sistema binário.

Um exemplo clássico de problemas de otimização combinatória que a configuração do Microsoft AIM (Analog Iterative Machine) resolve é o chamado problema do caixeiro viajante. Para resolver esse problema, é necessário encontrar a rota mais lucrativa que passe pelas cidades especificadas pelo menos uma vez e depois retorne à cidade original. Plataformas quânticas e algoritmos baseados em recozimento quântico também são bons para resolver esses problemas, mas a plataforma da Microsoft promete torná-lo mais fácil e na escala de um pequeno rack de computador sem todo o horror da interface que envolve uma plataforma quântica típica.

A ideia da Microsoft é a seguinte. Existe uma fonte de dados. Sim, até um computador comum e até muitos computadores. Os dados são convertidos em feixes de luz, cuja intensidade dependerá da informação da fonte. A luz de muitas fontes com o maior paralelismo é direcionada para a matriz, cada célula da qual modula os raios de acordo com o algoritmo selecionado. Nesse processo, ocorre uma transformação analógica da luz, que equivale às operações vetor-matriz (multiplicação ou adição) no sistema binário. O resultado – luz de uma determinada intensidade ou cor – é lido pelo sensor de imagem em cada “janela” da matriz e é facilmente convertido em um número para posterior processamento ou saída do resultado.

Usando o exemplo de cooperação com o Barclays, a equipe da Microsoft mostrou que seu sistema resolve com sucesso problemas de otimização no processamento de transações bancárias, o que torna a máquina AIM uma solução atraente para os mercados financeiros. Os chips ópticos fazem parte de um sistema em escala centimétrica, e toda a plataforma cabe em um rack de servidor padrão, podendo ser instalado em qualquer instituição.

Acrescentamos que a empresa falou sobre o princípio de funcionamento e os benefícios do AIM há pouco menos de um ano. Vídeo acima.