Les ordinateurs jouent un rôle important dans de nombreux aspects de la vie aujourd'hui. Les ordinateurs numériques sont les plus utilisés, tandis que les ordinateurs quantiques sont bien connus. Cependant, les ordinateurs les moins connus sont les soi-disant ordinateurs à impulsions stochastiques. Leur travail est basé sur des opérations logiques hautement parallèles entre des trains d'impulsions électriques, où les impulsions se produisent à des moments aléatoires, comme dans les neurones, les cellules nerveuses du cerveau des humains et des mammifères.

La principale motivation de l'intérêt croissant pour la recherche sur les ordinateurs RPC au cours de la dernière décennie est l'espoir qu'ils pourraient résoudre plus rapidement et avec moins d'énergie les tâches de consommation qui sont normalement faciles pour les êtres vivants, mais difficiles pour les ordinateurs numériques, telles que les réponses instantanées aux stimuli, reconnaissance de formes, robustesse aux erreurs et aux dommages dans le système, apprentissage et autonomie.

Dans une étude récente publiée dans Scientific Reports , des chercheurs du Centre d'excellence croate pour les matériaux et capteurs avancés, le Dr Mario Stipčević de l'Institut Ruđer Bošković (RBI) et Mateja Batelić, étudiante à la Faculté des sciences de l'Université de Zagreb (FS), en Croatie, décrivent de nouvelles ou des versions améliorées de circuits RPC qui utilisent pour la première fois l'aléatoire quantique, mais qui vont également plus loin et jettent les premières bases de la théorie des circuits RPC.

À savoir, alors que les circuits de traitement d'informations dans un ordinateur numérique peuvent être assemblés à partir de circuits logiques en tant que blocs de construction basés sur la théorie booléenne bien connue, une théorie similaire pour les circuits RPC n'existe pas encore. Par conséquent, la synthèse de circuits pour un RPC est limitée à des essais et des erreurs par l'expérimentation ou la simulation.

'"La partie centrale de notre article est la formulation et la preuve du soi-disant théorème du bilan d'entropie, qui peut être utilisé pour vérifier facilement si une opération mathématique (ou logique) donnée peut être effectuée ou 'calculée' par n'importe quel circuit physique, et si oui, combien d'entropie excédentaire doit être disponible pour un circuit afin d'effectuer l'opération donnée.

"Dans cet article, nous démontrons le théorème en utilisant plusieurs exemples d'opérations mathématiques. La preuve la plus intéressante est peut-être l'existence d'un circuit déterministe à demi-somme (a + b) / 2. Cependant, ce circuit n'est pas encore connu, et trouver c'est un défi pour les recherches futures », déclare Mario Stipčević, directeur du Laboratoire de photonique et d'optique quantique de l'Institut Ruđer Bošković.