Объединив усилия с учеными из Вашингтонского университета, специалисты компании Microsoft создали и продемонстрировали работу системы, способной сохранять данные, закодированные в виде последовательности молекул синтетической ДНК. Созданное ими устройство является лишь демонстрацией работоспособности использованных технологий, оно может полностью в автоматическом режиме кодировать данные в последовательность ДНК, синтезировать ДНК, хранить ее и преобразовывать генетическую информацию назад в последовательность нулей и единиц.

Тема вычислений, реализуемых при помощи молекул ДНК, уже неоднократно освещалась на страницах нашего сайта, специализированные ДНК-компьютеры могут быть способны обеспечить такой уровень параллелизма вычислительных процессов, который является недостижимым для современных кремниевых технологий. Однако, все созданные на сегодняшний день молекулярные ДНК-схемы являются своего рода воплощением аппаратных средств и программного кода, необходимых для решения какой-либо одной вычислительной задачи, другими словами, такие схемы не обладают гибкостью, их нельзя перепрограммировать и нельзя отнести к классу универсальных решений.

В настоящее время множество компаний и исследовательских организаций занимаются разработкой так называемой носимой электроники, пытаясь интегрировать в ткань интегральные схемы, батареи и прочие электронные компоненты. Но, что, если бы сделать саму ткань основой электронной схемы? Эта идея стала основой первого в своем роде "вышитого" компьютера "The Embroidered Computer", который является детищем исследователя Ирен Пош (Irene Posch) и художника Эбру Курбака (Ebru Kurbak). Этот полностью работоспособный 8-разрядный электромеханический компьютер впервые был продемонстрирован общественности на выставке Instanbul Design Biennial этого года.

В День числа Пи, 14 марта 2019 года (3.14 2019), было объявлено о том, что сервис Google Cloud стал новым мировым рекордсменом по точности вычисления числа Пи. Помимо того, данный случай стал первым разом в истории, когда значение числа Пи было рассчитано при помощи технологий распределенных вычислений на группе виртуальных компьютеров, на чем основано функционирование упомянутого облачного сервиса. Новый рекорд составил 31.4 триллиона (31,415,926,535,897) десятичных знаков, он существенно обогнал предыдущий подобный рекорд, установленный в ноябре 2016 года Петером Трубом (Peter Trueb).

Исследователи из университета Тохоку, Япония, объявили о создании первого в своем роде спинтронного микроконтроллера, который демонстрирует нам чудеса энергетической эффективности. В основе этого микроконтроллера лежит технология VLSI, работающая за счет эффектов и явлений спинтроники, за счет этого новый микроконтроллер потребляет всего 50 микроВатт мощности при работе на частоте 200 МГц, далеко обходя по этому показателю любые другие из существующих микропроцессоров и микроконтроллеров.

Благодаря бурному развитию области искусственного интеллекта и технологий глубинного машинного самообучения, системы искусственного интеллекта становятся более совершенными буквально с каждым днем и приобретают новые функции. Подтверждением этому является появившейся недавно в Интернете сайт, зайдя на который, вы увидите достаточно фотореалистичный снимок человека. Однако, можно быть уверенным, что такого человека никогда не существовало на свете, а его изображение было сгенерировано системой искусственного интеллекта, прошедшей этап специального обучения.

Ученым-физикам из лаборатории Кастлера Бросселя (Kastler Brossel Laboratory), Париж, удалось создать своего рода аналог квантового регистра из оптического волокна и сверхохлажденных атомов. За счет использования принципов нанофотоники, все атомы находятся в защищенном запутанном состоянии, а для адресации, записи и чтения из них квантовой информации используются единичные фотоны света. Отметим, что данные исследования можно отнести к области так называемой квантовой волноводной электродинамики, которая бурно развивается в последнее время и в которой разрабатываются технологии, которые могут стать в будущем основой квантовой версии нынешнего Интернета.

Известно, что основой всех электронных устройств, начиная от "умных" часов и заканчивая модулями суперкомпьютеров, являются компоненты, такие, как процессоры и память, реализованные в виде полупроводниковых чипов. Эти чипы, в свою очередь, состоят из транзисторов, расположенных в нужном порядке на поверхности кремниевой подложки. Такие устройства уже сейчас являются очень маленькими и их дальнейшая миниатюризация затрудняется необычным поведением материи на уровне, приближающемся к квантовым пределам. В связи с этим ученые и инженеры постоянно ищут новые материалы и разрабатывают технологии, способные выполнять как логические операции, так и функции хранения информации.

Отметим, что все квантовые компьютеры, разработанные и выпускаемые известной канадской компанией D-Wave Systems до последнего времени, были основаны на архитектуре под называнием Chimera. Несмотря на некоторые отличия, заключающиеся не только в увеличенном количестве кубитов в процессоре, все компьютеры, D-Wave One, Two, 2X и 2000Q, использовали базовые вычислительные ячейки, имеющие структуру графа K4,4. Но в течение нескольких последних лет специалисты компании D-Wave занимались разработкой кардинально новой архитектуры квантового процессора, которая получила название Pegasus, и в середине прошлого года на свет появился первый опытный процессор Pegasus P6, на кристалле которого были расположены 680 кубитов. Но это является далеко не предельным значением, использование новой архитектуры позволит увеличить количество кубитов в одном процессоре до 5460.

В течение многих лет обладателями квантовых вычислительных систем являлись лишь лаборатории ведущих научных учреждений и крупных компаний. Но на этой неделе компания IBM представила Q System One - первую 20-кубитную квантовую систему, которую может приобрести и использовать в своих целях любая заинтересованная в этом организация. Вместе с этим представители компании IBM очень ясно дали понять, что появление Q System One является лишь первым шагом на пути к настоящей технической революции.

Квантовые компьютеры, которые используют загадочные эффекты квантовой механики для выполнения вычислительных операций, уже давно считаются перспективной заменой традиционным компьютерам. Квантовые биты, кубиты, которые могут находиться в большем количестве состояний, нежели биты обычного компьютера, обеспечат квантовому компьютеру такую производительность, что на определенных видах задач даже самые мощные из современных суперкомпьютеров будут выглядеть подобно первым калькуляторам по сравнению с современными компьютерами. Однако, эти же самые кубиты являются источником проблем, которые препятствуют скорому появлению масштабируемых квантовых компьютеров. Они, эти кубиты, одновременно должны быть достаточно малы, они должны обеспечивать быстрое время записи (инициализации состояния), чтения и максимально долгий период хранения квантовой информации.

Известно, что во время работы любой вычислительной системы в ее недрах возникают нежелательные задержки, связанные с необходимостью переноса блоков данных или программного кода из одного места в другое. Чаще всего длинные задержки возникают во время переноса данных из быстрой оперативной памяти на медленные жесткие диски и наоборот, а решением этой проблемы может являться использование больших массивов энергонезависимой памяти, которая должна быть так же быстра, как динамическая оперативная память, и недорога для того, чтобы ее можно было включить в состав системы в достаточном количестве. И одним из перспективных типов такой быстрой энергонезависимой памяти является память на основе фазовых переходов (phase-change memory, PCM), о которой и пойдет речь ниже.

Исследователи из Принстонского университета разработали и изготовили опытные образцы чипов, на кристаллах которых реализована комбинация функций хранения данных и, одновременно, вычислений с использованием этих же данных. Архитектура этого чипа называется технологией "вычислений в памяти", и это позволяет избавиться от самого узкого места в архитектуре традиционных вычислительных систем - от необходимости постоянной передачи информации из памяти в процессор и наоборот. Такие возможности нового чипа во много раз увеличивают вычислительную мощность и эффективность по сравнению с сопоставимыми системами на основе традиционной архитектуры, это же, в свою очередь, может стать огромным толчком для ускорения развития новых систем искусственного интеллекта.

13 ноября 2018 года был опубликован очередной, 52-й выпуск рейтинга самых мощных суперкомпьютеров в мире TOP-500. И, как и прежде, на полях этого рейтинга продолжает разворачиваться ожесточенное сражение между двумя безусловными лидерами в этой области - Китаем и США. По количеству суперкомпьютеров, попавших в список рейтинга, Китай (227 систем, 45 процентов) существенно потеснил США (109 систем, 22 процента). Однако, суперкомпьютеры США мощнее китайских, и на долю всех американских суперкомпьютеров приходится 38 процентов от суммарной вычислительной мощности всех суперкомпьютеров, попавших в рейтинг. На долю Китая в это же время приходится 31 процент от суммарной вычислительной мощности.

Ученые-физики из университета Альберты, Канада, разработали новый способ создания хранилища информации, способного хранить "тонкую и хрупкую" квантовую информацию, закодированную в параметрах импульса света. В качестве собственно хранилища выступает облако сверхохлажденных атомов рубидия, которое способно поглотить импульс света полностью, до самого последнего фотона. А освещение облака атомов контрольным импульсом света позволяет получить новый импульс, все параметры которого полностью повторяют параметры исходного импульса, содержавшего в себе квантовую информацию.