Un groupe du Politecnico di Milano a développé un circuit électronique capable de résoudre un système d'équations linéaires en une seule opération à l'échelle de quelques dizaines de nanosecondes. Les performances de ce nouveau circuit sont supérieures non seulement aux calculateurs numériques classiques, mais aussi aux ordinateurs quantiques. Il sera bientôt possible de développer une nouvelle génération d'accélérateurs de calcul qui révolutionnera la technologie de l'intelligence artificielle.

Résoudre un système d'équations linéaires signifie trouver le vecteur inconnu X qui satisfait l'équation Ax =b, où A est une matrice de coefficients et b est un vecteur connu. Pour résoudre ce problème, un calculateur numérique classique exécute un algorithme qui prend plusieurs opérations, se traduisant ainsi par une consommation de temps et d'énergie considérable.

Le nouveau circuit, qui a été développé dans le cadre du projet européen ERC Resistive Switch Computing Beyond CMOS (RESCUE), résout des systèmes d'équations linéaires (Ax=b) grâce à une méthode innovante de calcul en mémoire, où les coefficients de la matrice A sont stockés dans un dispositif spécial appelé memristor. Le memristor est capable de stocker des valeurs analogiques, ainsi une matrice memristor peut physiquement mapper une matrice de coefficients A dans le circuit, accélérant ainsi fortement le calcul.

Le circuit memristor a été testé et validé sur un large éventail de problèmes algébriques, tels que le classement des sites Internet et la résolution d'équations différentielles compliquées dont l'équation de Schrödinger pour le calcul de la fonction d'onde quantique d'un électron. Tous ces problèmes sont résolus en une seule opération.

Ces résultats ont été publiés dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .