Określono granicę wydajności komputerów
Dwójka amerykańskich naukowców przedstawiła wyliczenia, z których wynika, że za 75-80 lat dojdziemy do kresu możliwości dalszego zwiększania mocy obliczeniowej komputerów. Jeśli Prawo Moore'a nadal będzie obowiązywało i komputery będą o 100% zwięĸszały swoją moc co mniej więcej dwa lata, to około roku 2085 nie będzie możliwe dalsze ich przyspieszanie. Granicę wyznaczy prędkość światła.
Lev Levitin i Tommaso Toffoli z Boston University opublikowali swoje wyliczenia w Physical Review Letters. Oparli się przy tym na pracach Levitina z lat 80. ubiegłego wieku. Uczony wyróżnił wówczas najprostszą kwantową operację, która musi być wykonana w kwantowych systemach obliczeniowych. Teraz obaj naukowcy obliczyli najkrótszy czas, potrzebny do jej wykonania. Z ich wyliczeń wynika, że idealny komputer kwantowy będzie w stanie wykonać w ciągu sekundy 10 biliardów operacji więcej, niż obecne najbardziej zaawansowane procesory. Jeśli zatem Prawo Moore'a zachowa ważność, wydajność taka zostanie osiągnięta jeszcze przed końcem bieżącego wieku.
Wyliczenie Levitina i Toffoliego opiera się jednak na Prawie Moore'a. Scott Aaronson z MIT-u uważa, że założenie takie jest jednak wyjątkowo optymistyczne. Jego zdaniem Prawo Moore'a nie przetrwa kolejnych 20 lat. Oczywiście nie oznacza to, że naukowcy z Boston University się mylą. Aaronson jest zadowolony ze znalezienia granicy rozwoju komputerów. Z punktu widzenia teoretyka, bardzo dobrze jest wiedzieć, że są nieprzekraczalne granice. Można stwierdzić, że to rozczarowujące, iż nie będziemy w stanie budować nieskończenie szybkich komputerów, jednak jeśli mielibyśmy teorię fizyczną, która pozwala na tworzenie nieskończenie szybkich maszyn liczących, to by znaczyło, że coś jest nie tak z tą teorią.
Komentarze (3)
Przemek Kobel, 12 października 2009, 13:14
Ponad 10 lat temu (o ile pamięć nie myli) w Wiedzy i Życiu widziałem znacznie ciekawsze wyliczenie. Co prawda nie chodziło o termin, a prędkość, ale zamiana jednego w drugie z użyciem prawa Moore'a jest banalna.
Wyliczenie bazowało na zestawieniu możliwości odprowadzania ciepła z określonej objętości materii oraz energii potrzebnej do zmiany spinu elektronowego (to zostało uznane za najbardziej elementarną operację "binarną", jaką w ogóle da się wykonać). Podejrzewam, że artykuł jeszcze da się znaleźć w archiwum WiŻ.
pitoko, 12 października 2009, 14:19
Zainteresował mnie Pan tym artykułem na WiŻ, niestety narazie po krótkich poszukiwaniach nie udało mi się go znaleźć.
Przypomniało mi się jednak, że niedawno czytałem krótką pracę naukową, której celem było oszacowanie górnego ograniczenia ilości elementarnych operacji binarnych wykonanych przez wszechświat od początku jego istnienia. Tak się składa, że tam też są poruszane zagadnienia o których Pan wspomniał (ciepło, szybkość, elementarne operacje jako spiny), sam artykuł ma już 8 lat, zatem pewnie jest on podobny do tego artykułu z WiŻ.
A oto sam artykuł dla zainteresowanych:
http://arxiv.org/abs/quant-ph/0110141
Jurgi, 12 października 2009, 15:08
Czyli, psiakość, nie dożyjemy czasów, kiedy zamiast wymagać coraz to nowszego sprzętu, zacznie się optymalizować kod programu.