Stokastista synkronia salaukseen ja neuroneille

Kalifornian San Diegon yliopiston tutkijat ovat havainneet, että vanadiinidioksidista valmistetut piikittävät nano-oskillaattorit osoittavat ainutlaatuista synkronisuutta.

Jos lisäät kytkentävoimakkuutta harmonisissa oskillaattoreissa, kahden oskillaattorin välinen synkronisuus tulee vahvemmaksi. Samanlaista tulosta odotettiin piikittävien nano-oskillaattorien yhteydessä; koe osoitti kuitenkin, että lisääntyneen jännitteen aiheuttama vahvempi kytkentävoima aiheutti häiriötä synkronointikuvioissa, mikä johti stokastiseen tilaan tai "järjestelmään".

Stokastiset tilat perustuvat määritelmän mukaan satunnaiseen todennäköisyyteen ja niitä on mahdotonta ennustaa tarkasti. Kuitenkin näillä piikittävillä nano-oskillaattorilla oli, vaikka stokastinen synkronointikuvio vaihtui arvaamattomasti, kuitenkin aina synkronointikuvio.

"Järjestelmämme on aina synkronoitu", sanoi Qiu. "Se siirtyy alkuperäisestä kiinteästä synkronointikuviosta stokastiseen järjestelmään, mutta silloinkin se on silti synkronoitu. Sitten se palaa toiseen kiinteään synkronointimalliin."

Tämä odottamaton tulos voi osoittautua hyödylliseksi kyberturvallisuussovelluksissa, erityisesti todellisen satunnaislukugeneraattorin toteuttamisessa. Itse asiassa nämä piikittävät nano-oskillaattorit ovat jo läpäisseet useita testejä National Institute of Standards and Technologyn (NIST) Statistical Test Suitessa todistaakseen elinkelpoisuutensa tällä alueella kertoo tutkijoiden tiedote.

Kyberturvallisuuden lisäksi tällä tutkimuksella on tärkeitä vaikutuksia tekoälyyn ja neuromorfiseen laskentaan, koska se osoittaa, että kvanttimateriaaliin perustuvat piikitysoskillaattorit voivat käyttäytyä neuroneja jäljittelevästi.

Aiheesta aiemmin:

Outo magneettinen materiaali voi tehdä laskennasta energiatehokasta

Parempi kyberturvallisuus uudella materiaalilla

Osittaisdifferentaaleja ja Hamiltoneita ratkaisemaan